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题10 1 试分析图示齿轮传动中各齿轮所受的力 用受力图表示出各力的作用位置及方向 Ft2 Ft1 Fr2 Fr1 Fr1 Fr2 Ft1 Ft2 Fa1 Fr3 Fr4 Ft3 Ft4 Fa4 Fa3 题10 1 题10 1 设计小型航空发动机的一对斜齿圆柱齿轮传动 已知传递功率P1 130kW 转速n1 11460r min z1 23 z2 73 寿命Lh 100h 小齿轮做悬臂布置 使用系数KA 1 25 题10 8 1 选择齿轮的材料和精度等级1 由表10 1选大小齿轮材料均为20CrMnTi 渗碳淬火 小齿轮齿面硬度取62HRC 大齿轮齿面硬度取58HRC2 由表10 6选精度等级为6级3 初选螺旋角 14 2 按齿面接触强度设计 1 确定设计公式内的各计算数值1 试选载荷系数Kt 1 62 T1 9 55 106P1 n1 9 55 106 130 11460 108333N mm 3 小齿轮做悬臂布置 由表10 7和表10 4 取 d 0 64 由z1 23 z2 73计算得 1 0 77 2 0 88 1 2 1 655 u z2 z1 73 23 3 176 由图10 20查得ZH 2 437 由表10 5查得ZE 189 8MPa0 58 确定许用接触应力查图10 25 e 查得 Hlim1 1350MPa Hlim2 1350MPa循环次数 N1 60n1jLh 60 11460 1 100 6 876 107N2 N1 u 6 876 107 3 17 2 169 107查图10 23中曲线2查得KHN1 1 KHN2 1 08取安全系数SH 1 题10 8 H 1 KHN1 Hlim1 SH 1 1350 1 1350MPa H 2 KHN2 Hlim2 SH 1 08 1350 1 1458MPa H 取较小值 H 1 2 计算1 试算小齿轮分度圆直径2 计算圆周速度 题10 8 题10 8 3 计算齿宽及试算模数b dd1t 0 6 36 77 22 06mmmnt d1tcos z1 36 77 cos14 23 1 551mmh 2 25mnt 2 25 1 551 3 49mmb h 22 06 3 49 6 324 0 318 dz1tan 0 318 0 6 23 tan14 1 0945 计算载荷系数K已知使用系数KA 1 25根据v 22 05m s 6级精度 由图10 8查得Kv 1 14KAFt b 334N mm 100N mm 由表10 3查得KH KF 1 1由表10 4查得KH 1 384 由图10 13查得KF 1 3K KAKvKH KH 1 25 1 14 1 1 1 384 2 169 6 按实际载荷系数校正分度圆直径7 计算模数3 按齿根弯曲强度设计 1 确定设计公式内的计算数值1 计算载荷系数K KAKvKF KF 1 25 1 14 1 1 1 3 2 0382 根据纵向重合度 1 094由图10 28查得Y 0 883 当量齿数zv1 z1 cos3 23 cos314 25 2 zv1 73 cos314 79 94 查齿形系数 由表10 5查得YFa1 2 62 YFa2 2 225 查应力校正系数 由表10 5查得YSa1 1 59 YSa2 1 77 题10 8 6 计算大小齿轮的YFaYSa F 并加以比较由图10 24 d 查得 FE1 FE2 700MPa查图10 22中曲线2查得KFN1 0 95 KFN2 0 97取安全系数SF 1 5 F 1 KFN1 FE1 SF 0 95 730 1 5 462MPa F 2 472MPaYFa1YSa1 F 1 2 62 1 59 462 0 00902YFa2YSa2 F 2 2 22 1 77 472 0 00833 2 计算根据mnH和mnF取mn 2mm 已同时满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度 题10 8 4 几何尺寸计算 1 计算中心距a z1 z2 mn 2cos 23 73 2 2 cos14 98 94mm将中心距圆整为99mm 2 按圆整后的中心距修正螺旋角 arccos z1 z2 mn 2a arccos 23 73 2 2 99 14 8 28 3 计算大小齿轮的分度圆直径d1 z1mn cos 23 2 cos14 8 28 47 438mmd2 z2mn cos 73 2 cos14 8 28 150 562mm 4 计算齿轮的齿宽b dd1 0 6 47 438 28 46mm 取b2 30mm b1 35mm 题10 8 5 圆整中心距后的强度校核 略 课程设计参考教材例题 推荐软齿面 软齿面的闭式传动 主要失效形式 主要失效形式 齿根折断 硬齿面的闭式传动 齿面点蚀 设计准则按齿面接触疲劳强度设计 按照齿根弯曲强度校核 设计准则按齿根弯曲疲劳强度设计 按照齿面接触强度校核 开式传动 主要失效形式 磨损 严重时可导致折断 按弯曲强度设计 并考虑磨损影响 将所得模数m提高10 15 齿轮传动的设计准则