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11-1解1)由公式可知:J?L=p.jjxiocosa dLcosadcosa nL轮齿的工作应力不变，则，贝U,若二=，该齿轮传动能传递的功率1 -fl11-2解由公式可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系:设提高后的转矩和许用应力分别为当转速不变时，转矩和功率可提高69%。)许用应力查教材表11-1140170HBS 取 155HBS11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。小齿轮45钢调质硬度：210230HBS取220HBS大齿轮 ZG270-500正火硬度:查教材图11-7=560 MPa，:”出=335MPd查教材图 11-10I ,：查教材表 11-4如卜= 7Y =犯9 MP我知卜订=故：-(2)验算接触强度，验算公式为:咕335叽7；=9.55x10= JxlOx其中：小齿轮转矩-：.-I.载荷系数查教材表11-3得 = 1.3中心距轨曲扣仙731備齿数比uBzg/zLB 73/23 2.92则:78x19? 2.92(3 )验算弯曲强度，验算公式:能满足接触强度其中：齿形系数：查教材图11-9 得MM瑞.2皿少 3x53055如 2SlmS 78x43x25计请川务10如-满足弯曲强度。11-4解 开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力 降低以弥补磨损对齿轮的影响。(1 )许用弯曲应力 查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210230HBS取220HBS大齿轮45钢正火硬度：170210HBS取190HBS查教材图11-10得皿广 180MPa 听出二 160 MPa查教材表11-4 宀-& 并将许用应用降低 30%讣警奶严帧讣竽畑护顾、rw；mill(2 )其弯曲强度设计公式：-=9.55x10=x102=573x100其中：小齿轮转矩：!I-载荷系数查教材表11-3得 F = L1 取齿宽系数齿数取二；丨齿数比 一二匚-二-匚二齿形系数 查教材图11-9得八 - 八 r故将代入设计公式因此4灯Q|4xllx5.73xl0axDD33 山=，:一 =4.ooffl?wW卫1 片:耳】4 Q収(352+1M2F取模数中心距丄甌+z3) = -x5x(2U74) = 237 湎2 2齿宽0二娜= 0,4x237 J = 95m?n11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。(1)许用弯曲应力查教材表11-1，大小齿轮材料 40Cr表面淬火硬度：5256HRC取54HRC查教材图11-10得门F旺二查材料图11-7得 幕旺 o查教材表11-4Sf = 6,几= 1.2因齿轮传动是双向工作，弯曲应力为对称循环，应将极限值乘 70%。卜竽册二辿册40毗阳二学二孚皿MPd 故-,4砒fflci ;(2 )按弯曲强度设计，设计公式：祖上 p,307；=9.55xl0 = 9J5xl0*x_=392466j)im其中：小齿轮转矩1.载荷系数查教材表11-3得7 ：取齿宽系数-齿数二一L-,取二二二齿数比齿形系数应将齿形系数较大值代入公式,而齿形系数值与齿数成反比，将小齿轮的齿形系数代入设计公式,查教材图11-9得因此収 13x3924徹 26?心=2.8ta取模数1 4 砒阪他垛血.4x(4.59+1)x2?7x140(3 )验算接触强度，验算公式:其中：中心距a 二、気+罚)=x x(27 +124)二 226.52 2齿宽U二-丄匸二，取：.叩（1）计算传动的满足接触强度11-6解斜齿圆柱齿轮的齿数 亠与其当量齿数 亠之间的关系:角速比用齿数 Z （ 2 ）用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铣刀刀号。（3 ）计算斜齿轮分度圆直径用齿数。（4 ）计算弯曲强度时用当量齿数一查取齿形系数。11-7解 见题11-7解图。从题图中可看出，齿轮1为左旋，齿轮2为右旋。当齿轮1为主动时按左手,则判断其轴向力一；当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力齿宽U二-丄匸二，取：.叩齿宽U二-丄匸二，取：.叩轮1为主动轮2为主动时图11.2题11-7解图$11-8解 见题11-8解图。齿轮2为右旋，当其为主动时，按右手定则判断其轴向力方向-一一；径向力记总是指向其转动中心；圆向力 仁的方向与其运动方向相反。图11.3题11-8解图11-9解（1 ）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮 2的旋向同为左旋，斜齿轮 4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。要使轴向力互相抵消，则:11-10解软齿面闭式齿轮传动应分别校核其接触强度和弯曲强度。（1 ）许用应力查教材表11-1小齿轮40MnE调质硬度：240280HBS取260HBS大齿轮35SiMn调质硬度：200260HBS 取 230HBS查教材图 11-7 :寫二 J:查教材图11-10 :电一j； 乂_ _ 一上二查教材表11-4 取：占二， 笛二- J故：0驭卜印W四= 627MP“為=兀细匸曲=600MPaSg1S.1.1睛二孕 X0.7 = ,：0.7 = 120 MPaxO .7 = x07 = Hi MPaVa1 AS 口1 .4(2 )验算接触强度，其校核公式:其中：小齿轮转矩畑吟9佔冷伽叭载荷系数 查教材表11-3得- I 齿宽=-：二二a=一叫亿十勺卜-x 3x(21+107) = 200曲 中心距2co$jS2co51fflS齿数比-=-：=-=-则:冰归佃+护沐/lbl 43训5甸WT 180x 2003 x5 1=451MFfl唧.2x11x1 10辺加嗣沁 血也80x33x21=553MP9一5何旷土斗9%1叫巴二兀如I啣测齿宽系数其中：小齿轮转矩二1-载荷系数 查教材表11-3 得 - ：中心爲甘6?皿一卡齿数比 心=43 将许用应力较小者代入设计公式初选螺旋角大齿轮齿数25= = 4.3x21=90,3,取 z3 =90齿数比:zj=z3/zl=90/21 = 4.29模数螺旋角2肌o$0 2x165 xcosl4fr .21+90曾=2.z.+z齿数比:zj=z3/zl=90/21 = 4.29齿数比:zj=z3/zl=90/21 = 4.292灯焉曲0 1(3 )验算其弯曲强度，校核公式：、一小齿轮当量齿数2,1 co?J_ co?W2,21= 22.352 疔 号一二大齿轮当量齿数3“航11渺齿形系数 查教材图ii-9得阳 J丄、!/,. - -1 1-罟怦第斗昨J51x3*21齿数比:zj=z3/zl=90/21 = 4.29齿数比:zj=z3/zl=90/21 = 4.29夠佈等3恥仇- -满足弯曲强度。11-12解由题图可知：】 ,j L：高速级传动比低速级传动比-=- = 2.4717输入轴的转矩齿数比:zj=z3/zl=90/21 = 4.29齿数比:zj=z3/zl=90/21 = 4.29中间轴转矩r3 = =07x3x0.98=145228输岀轴转矩 IJ - -严：11-13解 硬齿面闭式齿轮传动应按弯曲强度设计，然后验算其接触强度。查教材表查教材图查教材表11-4取七：亠，、：一：(1 )许用应力11-1齿轮40Cr表面淬火硬度：5256HRC取 54HRC11-7 :占时二 L.查教材图 11-10 :- 0竽器徳闯竽器200瞬故:LF 1：)口 1 fO(2 )按弯曲强度设计，其设计公式：其中：小齿轮转矩载荷系数查教材表11-3得 r=L3 齿宽系数取【I 一 -大齿轮齿数_ -，取L _八齿数比:分度圆锥角A 術陀妣临皿昭刚牡9V - 30.41 = 69.55小齿轮当量齿数zt2=43=123 3大齿轮当量齿 応：工齿形系数 查教材图11-9得、-二门 -则平均模数:,何丽晦 4xl.3x853xl0*x3D8x(l-05x03)-J=3,比存+bf血03x.693flxl63x200大端模数: 取5上莎.其中:锥距齿宽64)(m335耳喘閱a=80ffl?d-72.61小齿轮当量齿数血 -27.2誤二 3-二 汀 二 277.7二大齿轮当量齿数1齿形系数查教材图11-9得分度圆直径 _ 吓二- - y.r - - -.；：； -：- - I -锥距11-15解（1 ）圆锥齿轮2的相关参数分度圆直径：分度圆锥角g - flrcfg = flwfg = 67.38z, 25平均直径丄二川【丄轴向力20sin6?.38(2 )斜齿轮3相关参数 分度圆直径m z36 x21126J cos/Jcos/Jcos/Jrr 2?轴向力(3 )相互关系因； ：- -1 得:125xfg20oxsin6?.38254= 0166jfl = 9.570(4)由题图可知，圆锥齿轮 2的轴向力 一指向大端，方向向下；斜齿轮 3的轴向力 幕方向指向上, 转动方向与锥齿轮2同向，箭头指向右。齿轮 3又是主动齿轮，根据左右手定则判断，其符合右手定则，故斜齿轮3为右旋。图11.6题11-16解图11-16解见题11-16解图。径向力总是指向其转动中心；对于锥齿轮2圆周力与其转动方向相同，对于斜齿轮3与其圆周力方向相反。
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