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机械设计基础习题答案第6章doc
作者:admin 发布时间:2019-09-09 04:36

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  齿轮啮合传动应满足哪些条件?答:齿轮啮合传动应满足:两齿轮模数和压力角分别相等即实际啮合线BB大于基圆齿距pb。满足无侧隙啮合即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。 齿轮的失效形式有哪些?采取什么措施可减缓失效?答:轮齿折断。设计齿轮传动时采用适当的工艺措施如降低齿根表面的粗糙度适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理(如喷丸、辗压等)以及采用良好的热处理工艺等都能提高轮齿的抗折断能力。齿面点蚀。可采用提高齿面硬度降低表面粗糙度增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。齿面磨损。减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。齿面胶合。可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度选用抗胶合性能好的材料使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。塑性★◇▽▼•变形。为减小塑性变形应提高轮齿硬度。 现有个标准齿△▪▲□△轮:m=mmz=m=mmz=m=mmz=m=mmz=。试问:()哪两个齿轮的渐开线形状相同?()哪两个齿轮能正确啮合?()哪两个齿轮能用同一把滚刀加工?这两个齿轮能否改成同一把铣刀加工?答:根据渐开线性质渐开线的形状取决于基圆半径基圆半径。当两齿轮基圆半径相等时其齿廓形状相同。因此齿轮和渐开线形状相同。两个齿轮能正确啮合条件是两齿轮模数和压力角分别相等。因此齿轮和能够正确啮合。齿轮利用滚刀加工时只要齿数和压力角相等齿轮都可用同一把刀具加工。因此齿轮和可用同一把刀具加工。不能。铣刀加工齿轮为仿形法。需渐开线形状相同。 什么是软齿面和硬齿面齿轮传动?设计准则是什么?答:软齿面齿轮齿面硬度≤HBS应齿面齿轮齿面硬度>HBS。其设计准则分别为:闭式软齿面齿轮传动 其主要失效形式为齿面点蚀应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算初步确定其模数及几何尺寸后再校核其齿根弯曲疲劳强度。闭式硬齿面齿轮传动 其主要失效形式是齿根疲劳折断应先按轮齿弯曲疲劳强度进行设计计算求出模数并确定齿轮的几何尺寸然后校核齿面接触疲劳强度。 设计直齿圆柱齿轮传动时其许用接触应力如何确定?设计中如何选择合适的许用接触应力值带入公式?答:齿面接触疲劳强度的许用接触应力两齿轮在啮合传动时产生的齿面接触应力σH相等但它们的许用接触应力[σH]不一定相等计算时应将两者中的较小者代入公式。齿根弯曲疲劳强度的许用接触应力由于两齿轮齿数不同齿形修正系数YF、YS不同两齿轮的齿根弯曲应力不同。另外由于两齿轮的材料不同热处理方法不同两齿轮的许用弯曲应力也不相同。所以利用公式进行校核时两齿轮应分别校核。利用公式进行设计时应带入比值的较大值进行设计。 斜齿轮螺旋角的大小对齿轮承载能力有何影响?答:螺旋角β值愈大轮齿愈倾斜传动能力越大传动平稳性愈好但传动时产生的轴向力Fa较大。 两个标准直齿圆柱齿轮其模数、齿数、压力角分别是z=、m=、α=、z=、m=、α=。分析其渐开线形状是否相同?答:根据渐开线性质渐开线的形状取决于基圆半径基圆半径。当两齿轮基圆半径相等时其齿廓形状相同。因此两齿轮渐开线形状不同。 已知一对正确安装的标准渐开线直齿圆柱齿轮传动其中心距a=mm模数m=mm压力角α=传动比i=。求两齿▪▲□◁轮的齿数并计算小齿轮的分度圆直径、齿顶圆▪•★直径、齿根圆直径和基圆直径。解:==两式联立得Z=Z=d=mz=×=mm==×××=mm==××()×=mm=mzcosα=mm已知某机器的一对直齿圆柱齿轮减速传动其中心距a=mm传动比i=z=n=rminb=b=mm小齿轮材料为钢调质大齿轮为钢正火载荷有中等冲击由电动机驱动单向运转使用寿命为年两班制工作试确定这对齿轮所能传递的最大功率。解:分析题目:根据已知条件◇•■★▼齿轮的主要参数:齿数z=z=iz=×=模数m。根据=可得m=mm。主要参数已知齿轮可加工制作。现需要对齿轮进行强度校核计算其所能传递的最大功率。根据齿轮材料及热处理方法小齿轮材料为钢调○▲-•■□质大齿轮为钢正火其硬度值均≤HBS为软齿面齿轮。应按公式()进行校核。解题过程:载荷系数k根据载荷有中等冲击由电动机驱动两班制工作查表确定k=齿数比u u=i=齿宽b b=b=mm分度圆直径d d=mz=×=mm许用应力[σH]()σHlim:小齿轮材料为钢调质大齿轮为▲★-●钢正火查表其硬度分别为HBSHBS。查图σHlim=MPaσHlim=MPa()ZNT:N=njLh=×××××=×N=njLh=Ni=×查图得ZNT=ZNT=()SH:一般可靠度取SH=带入公式:[σH]=MPa[σH]=MPa进行校核时将其中的较小值带入公式。将各参数代人公式()得T≤×计算齿轮所能传递的最大功率=kW计一对直齿圆柱齿轮传动。已知传递的功率p=Kw小齿轮转速n=rmin传动比i=载荷有中等冲击单向运转小齿轮相对轴承非对称布置使用寿命为h。解:选择材料、热处理方法及精度等级齿轮没有特殊要求采用软齿面齿轮查表小齿轮选Cr调制处理取硬度值为HBS大齿轮材料选钢调制处理取硬度值为HBS。查表初定齿轮的精度等级为级。按齿面接触疲劳强度进行设计因两齿轮的材料均为钢所以应用公式()进行设计。确定有关参数:()载荷系数K  查表取K=()转矩T     (N·mm)()齿数比u   u=确定小齿轮齿数 取z=则z=iz=×=将z圆整为整数取z=实际传动比 i===齿数比   u=i=()齿宽系数ψd齿轮采取非对称布置查表得ψd=()许用齿面接触应力[σH]①齿面接触疲劳极限σHlim根据硬度值、齿轮材料和热处理方法查图得σHlim=MPaσHlim=MPa②接触疲劳强度寿命系数ZNTN=njLh=××=×N===×查图得ZNT=ZNT=③安全系数  按一般可靠度取SH=带入◇…=▲公式计算[σH]=MPa[σH]=MPa。将较小值带入公式得d≥mm计算齿轮的主要尺寸d=mz≥m≥=查表取m=d=mz=×=mmb=b=ψdd=mm  圆整后取b=mmb=b(~)=mm校核齿根弯曲疲劳强度确定相关参数()齿形修正系数和应力修正系数YF、YS查表得:YF=YS=利用插入法计算YF=YS=。()许用弯曲应力◆●△▼●[σF]①齿根弯曲疲劳极限σFlim其值查图得:σFlim=MPaσFlim=MPa。②弯曲疲劳强度寿命系数YNT查图得:YNT=YNT=。③安全系数 一般可靠度取SF=。带入公式得:[σF]=MPa[σF]=MPa两齿轮分别校核=<[σF]=<[σF]两齿轮弯曲疲劳强度足够。计算齿轮的圆周速度vms查表选择级精度合适。计算齿轮的几何尺寸并绘制齿轮零件图(略)知一对斜齿轮圆柱齿轮z=z=mn=mmβ=αn==。计算这对齿轮的主要尺寸。解:=mmmmmm=mm=mm=×=mm=×=mm=×=mm=×=mm 已知一对标准直齿圆锥齿轮齿数z=z=大端模数m=mm分度圆压力角α=齿顶高系数为轴交角∑=。求两齿轮的分度圆直径、分度圆锥角、齿顶圆直◁☆●•○◆◁•△径、齿顶圆锥▼▲角、齿顶角、齿根角锥距和当量齿数。解:分度圆锥角==分度圆直径mmmm齿顶高mm齿顶圆直径=mmmm锥距mm齿顶角齿根角齿顶圆锥角当量齿数本资料由百万课件网收集

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