机械设计——齿轮传动-

机械设计——齿轮传动机械设计——齿轮传动-(1)-(1) 第十二章第十二章 齿轮传动齿轮传动 1 1、图示为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如图所示。试问：、图示为两级斜齿圆柱齿轮减速器，已知条件如图所示。试问： （（1 1）画出轴）画出轴 II II 和轴和轴 IIIIII 的转向。的转向。 （（2 2）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？）低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力相反？ （（3 3）低速级小齿轮的螺旋角）低速级小齿轮的螺旋角 ββ 2 2 应取多大值，才能使轴Ⅱ上轴向力相互抵消？应取多大值，才能使轴Ⅱ上轴向力相互抵消？ （（4 4）画出各个齿轮所受轴向力。）画出各个齿轮所受轴向力。 1 1 3 3 2 2 4 4 2 2、、今有两对斜齿圆柱齿轮传动，今有两对斜齿圆柱齿轮传动，主动轴传递的功率主动轴传递的功率 P P1 1=13kW=13kW，，n n1 1=200r/min=200r/min，齿轮的法面模数，齿轮的法面模数m mn n=4mm=4mm，，齿数齿数 z z1 1=60=60 均相同，均相同， 仅螺旋角分别为仅螺旋角分别为 9 9°与°与 1818°。试求各对齿轮传动轴向力的大小？°。试求各对齿轮传动轴向力的大小？ 3 3、图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知：齿轮、图所示为二级斜齿圆柱齿轮减速器。已知：齿轮 1 1 的螺旋线方向和轴的螺旋线方向和轴 IIIIII 的转向，齿轮的转向，齿轮 2 2 的参数的参数 m mn n=3mm=3mm，，z z2 2=57=57，， β β 2 2 =14=14°；齿轮°；齿轮 3 3 的参数的参数 m mn n=5mm=5mm，，z z3 3=21=21。试求：。试求： （（1 1）为使轴Ⅱ所受的轴向力最小，选择各齿轮的螺旋线方向，并在图上标出；）为使轴Ⅱ所受的轴向力最小，选择各齿轮的螺旋线方向，并在图上标出； （（2 2）在图）在图 b b 上标出齿轮上标出齿轮 2 2、、3 3 所受各分力的方向；所受各分力的方向； （（3 3）如果使轴Ⅱ的轴承不受轴向力，则齿轮）如果使轴Ⅱ的轴承不受轴向力，则齿轮 3 3 的螺旋角的螺旋角β β 3 3 应取多大值（忽略摩擦损失）？应取多大值（忽略摩擦损失）？ 1010、分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽略摩擦损失。己知：小齿轮齿数、分析图中斜齿圆柱齿轮传动的小齿轮受力，忽略摩擦损失。己知：小齿轮齿数z 1  22，大齿轮齿数，大齿轮齿数z 2  90，法向模数，法向模数 m n  2mm，中心距，中心距a 120mm，传递功率，传递功率P  2KW，小齿轮转速，小齿轮转速n 1  320r /min，小齿轮螺旋线方向右旋。求：，小齿轮螺旋线方向右旋。求： （（1)1) 大齿轮螺旋角大齿轮螺旋角大小和方向；大小和方向； （（2)2) 小齿轮转矩小齿轮转矩T 1 ；； （（3)3) 小齿轮和大齿轮受力的大小和方向，并在图上画出。小齿轮和大齿轮受力的大小和方向，并在图上画出。 z 1  28，，z 2  70, ,z3126, ,模数模数m n  4mm，，a 2  400mm，，1111、、 有一齿轮传动如图所示，有一齿轮传动如图所示， 已知：已知：压力角压力角 20，， 中心距中心距a 1  200mm，， 输入轴功率输入轴功率P 1 10kW，转速，转速n 1 1000r /min，不计摩擦。，不计摩擦。 （（1)1) 计算各轴所受的转矩；计算各轴所受的转矩； （（2)2)分析中间齿轮的受力，在图中画出，并计算所受各力的大小。分析中间齿轮的受力，在图中画出，并计算所受各力的大小。 1313、图示二级直齿圆柱齿轮减速器，高速级和低速级的传动比相等，、图示二级直齿圆柱齿轮减速器，高速级和低速级的传动比相等，u u1 1= =u u2 2=3=3，低速级的齿宽系数为高速级的，低速级的齿宽系数为高速级的 1.31.3 倍，齿轮倍，齿轮 材料为材料为 4545 钢，小齿轮均调质处理，大齿轮均正火处理，其许用应力为：钢，小齿轮均调质处理，大齿轮均正火处理，其许用应力为： 齿轮齿轮 1 1：：[ [ H H] ]1 1=590MPa=590MPa；齿轮；齿轮 2 2：：[ [ H H] ] 2 2=490MPa=490MPa；齿轮；齿轮 1 1：：[ [ H H] ] 3 3=580MPa=580MPa；齿轮；齿轮 1 1：：[ [ H H] ] 4 4=480MPa=480MPa 两级齿轮的载荷系数两级齿轮的载荷系数 K K、、Z ZE E、、Z ZH H、、Z Z 均相同，其中高速级已根据接触强度算得均相同，其中高速级已根据接触强度算得 d d1 1=75mm=75mm，若使两对齿轮等接触强度，试，若使两对齿轮等接触强度，试 问低速级小齿轮的直径问低速级小齿轮的直径 d d3 3应为多少？应为多少？ 附：附： H  Z HZE Z 2KT 1 u 1  H  bd 1 2u 1414、、 一对闭式直齿圆柱齿轮，一对闭式直齿圆柱齿轮， 已知：已知： z z1 1=20=20，， z z2 2=60=60，， m m=3mm=3mm，， d d=1=1，， 小齿轮转速小齿轮转速 n n1 1=950r/min=950r/min，， 主从动轮的许用应力主从动轮的许用应力[ [ H H 1 1]=700MPa]=700MPa，， [ [ H H2 2]=650MPa]=650MPa，载荷系数，载荷系数 K=1.6K=1.6，节点区域系数，节点区域系数 Z ZH H=2.5=2.5，弹性系数，弹性系数 Z ZE E=189.9=189.9MPa，重合度系数，重合度系数 Z Z =0.9=0.9。按接触疲劳强度，。按接触疲劳强度， 求该对齿轮所能传递的功率。求该对齿轮所能传递的功率。 附：附： H  Z HZE Z  z 1  20，，z 2  40，，1515、、 ——对标准直齿圆柱齿轮传动，对标准直齿圆柱齿轮传动， 已知：已知：小轮材料为小轮材料为 4040 镉，镉， 大轮材料为大轮材料为 4545 钢，钢， 齿形系数齿形系数Y Fa1  2.8, Y Fa2  2.4，， 2KT 1 u 1  H  bd 1 2u 应力修正系数应力修正系数Y Sa1 1.55，，Y Sa2 1.67，许用应力，许用应力 H  1  600MPa，， H  2  500MPa，， F  1 179MPa，， F  2 144MPa。。 问：问： （（1 1）） 哪个齿轮的接触强度弱哪个齿轮的接触强度弱? ?为什么为什么? ? （（2 2）） 哪个齿轮的弯曲强度弱哪个齿轮的弯曲强度弱? ?为什么为什么? ? 附：附： H  Z HZE Z    40，， 1616、、 有两对标准直齿圆柱齿轮传动，有两对标准直齿圆柱齿轮传动， 已知：已知： 第一对齿轮的第一对齿轮的z 1  20，，