機(jī)械設(shè)計(jì)(呂宏 王慧主編)課后習(xí)題答案

第一章緒論習(xí)題答案

思考題

1）機(jī)器是由哪些基本部分構(gòu)成？各部分作用是什么？

2）什么是專用零件？什么是通用零件？試舉例說(shuō)明。

3）機(jī)械設(shè)計(jì)的研究對(duì)象是什么？學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？

4）機(jī)械零件的主要失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？

5）設(shè)計(jì)機(jī)器應(yīng)滿足哪些基本要求？

1）答：機(jī)器是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三大部分組成。原動(dòng)機(jī)是機(jī)械設(shè)備完成其工作

任務(wù)的動(dòng)力來(lái)源。傳動(dòng)裝置是按執(zhí)行機(jī)構(gòu)作業(yè)的特定要求，把原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)

行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)也是工作部分，直接完成機(jī)器的功能。

2）答：所謂通用零件實(shí)際是指各種機(jī)器都經(jīng)常使用的零件。如軸、軸承和齒輪等。專用零

件是某些機(jī)器使用的零件，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸、汽輪機(jī)中的葉片。

3）答：本課程是研究普通條件下，一般參數(shù)的通用零件的設(shè)計(jì)理論與設(shè)計(jì)方法。

學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：

1）理論聯(lián)系實(shí)際。

2）抓住課程體系。

3）要綜合運(yùn)用先修課程的知識(shí)解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題。

4）要理解系數(shù)引入的意義。

5）要努力培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

4）答：機(jī)械零件的主要失效形式有強(qiáng)度失效（因強(qiáng)度不足而斷裂）、剛度失效（過(guò)大的

變形）、磨損失效（摩擦表面的過(guò)度磨損），還有打滑和過(guò)熱，聯(lián)接松動(dòng)，管道泄漏，精度達(dá)

不到要求等等。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是

1）強(qiáng)度準(zhǔn)則

2）剛度準(zhǔn)則

3）耐磨性準(zhǔn)則

4）振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則

5）熱平衡準(zhǔn)則

6）可靠性準(zhǔn)則

5）設(shè)計(jì)任何機(jī)器都必須滿足如下要求

1）使用要求2）經(jīng)濟(jì)性要求

3）安全性要求

4）其他要求

（1）環(huán)保要求（2）外觀要求（3）體積重量要求等

第二章帶傳動(dòng)習(xí)題

1.選擇題

1）帶傳動(dòng)中，在預(yù)緊力相同的條件下，V帶比平帶能傳遞較大的功率，是因?yàn)閂帶_3_.

（1）強(qiáng)度高（2）尺寸?。?）有楔形增壓作用（4）沒(méi)有接頭

2）帶傳動(dòng)中，若小帶輪為主動(dòng)輪，則帶的最大應(yīng)力發(fā)生在帶處

（1）進(jìn)入主動(dòng)輪（2）進(jìn)入從動(dòng)輪（3）退出主動(dòng)輪（4）退出從動(dòng)輪

3）帶傳動(dòng)正常工作時(shí)不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比是因?yàn)開(kāi)4_.

（1）帶的材料不符合虎克定律（2）帶容易變形和磨損（3）帶在帶輪上打滑（4）帶的彈

性滑動(dòng)

4）帶傳動(dòng)打滑總是_1一.

（1）在小輪上先開(kāi)始（2）在大輪上先開(kāi)始（3）在兩輪上同時(shí)開(kāi)始

5）V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，限制小帶輪的最小直徑主要是為了_2―.

（1）使結(jié)構(gòu)緊湊（2）限制彎曲應(yīng)力（3）保證帶和帶輪接觸面間有足夠摩擦力（4）限制小

帶輪上的包角

6）帶傳動(dòng)的主要失效形式之一是帶的_3_。

（1）松弛（2）顫動(dòng)（3）疲勞破壞（4）彈性滑動(dòng)

7）帶傳動(dòng)正常工作時(shí):緊邊拉力山和松邊拉力居滿足關(guān)系2。

（1）Ft-F2（2）F、-F2-F（3）F\+F2=F0

2.思考題

i）在設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)時(shí)為什么要限制帶速v、小帶輪直徑4n和帶輪包角藥?

答：帶速大則離心拉應(yīng)力大,所以限制vV30m/s：小帶輪直徑dl小則彎曲拉應(yīng)力大,

造成工作應(yīng)力過(guò)大在交變應(yīng)力作用下，帶將產(chǎn)生疲勞破壞；一般要求帶輪包角a》

120°,以防帶與帶輪接觸弧長(zhǎng)不足，帶在輪上打滑。

2）為了避免帶的打滑，將帶輪上與帶接觸的表面加工的粗糙些以增大摩擦力，這樣處理是

否正確，為什么？

答：不可以。由于帶傳動(dòng)工作時(shí)存在彈性滑動(dòng)，粗糙表面將加速帶的疲勞破壞。

3）何謂帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑？能否避免？

答：彈性滑動(dòng)：帶具有彈性，緊邊拉力大，應(yīng)變大，松為拉力小，應(yīng)變小。當(dāng)帶由緊邊

側(cè)進(jìn)入主動(dòng)輪到從松邊側(cè)離開(kāi)主動(dòng)輪有個(gè)收縮過(guò)程,而帶由進(jìn)入從動(dòng)輪到離開(kāi)從動(dòng)輪有

個(gè)伸長(zhǎng)過(guò)程。這兩個(gè)過(guò)程使帶在帶輪上產(chǎn)生彈性滑動(dòng)。彈性滑動(dòng)不能避免。

打滑：由于張緊不足，摩擦面有潤(rùn)滑油，過(guò)載而松弛等原因，使帶在帶輪上打滑而不能

傳遞動(dòng)力。打滑能避免。

4）為何V帶傳動(dòng)的中心距一般設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的?在什么情況下需采用張緊輪?張緊輪布置在

什么位置較為合理？

答：由于V帶無(wú)接頭，為保證安裝必須使兩輪中心距比實(shí)際的中心距小，在安掛完了以

后，在調(diào)整到正常的中心距。另外，由于長(zhǎng)時(shí)間使用，V帶會(huì)因疲勞而伸長(zhǎng)，為保持必

要的張緊力，應(yīng)根據(jù)需要調(diào)整中心距。

當(dāng)中心距不能調(diào)整時(shí)可用張緊輪把帶張緊。張緊輪一般布置在松邊靠近靠近大帶輪處。

5）一般帶輪采用什么材料?帶輪的結(jié)構(gòu)形式有哪些?根據(jù)什么來(lái)選定帶輪的結(jié)構(gòu)形式?

答：一般帶輪采用鑄鐵材料。帶輪的結(jié)構(gòu)形式有實(shí)心式、腹板式、孔板、式橢圓剖面的

輪輻式。根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑d的大小確定。

3.設(shè)計(jì)計(jì)算題

1)單根普通V帶傳動(dòng)，能傳遞的最大功率P=10KW,主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速々=1450r/min,主

動(dòng)輪、從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑分別為41=180mm,dA2=350mm,中心距”=630mm,帶與帶

輪間的當(dāng)量摩擦系數(shù).A=0.2,試求緊邊拉力F、和松邊拉力F2.

解析根據(jù)題目給定的能傳“最大功率”,可知與K之間符合歐拉公式科/尸2=

求出小輪包角％=180°—幺蘆?噌=180°—畸產(chǎn)?噌=165°=2.88(rad)

可得F1/K=eA=(2.718)(°皿。以1.78①

欲求F”K還必須運(yùn)用F1-F2=F=1000P/V關(guān)系式。

帶速v=ndjtni/6000=ir,180?1450/6000=13.67(m/s)

解得E-F2=F=1000X10/13.67=731.5(N)②

聯(lián)立求解①，②兩式得F】=1670N,Fz=938N.

2)設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置由普通V帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組成。齒輪傳動(dòng)采

用標(biāo)準(zhǔn)齒輪減速器。原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，額定功率P=11kW,轉(zhuǎn)速用=1460r/min,減速

器輸入軸轉(zhuǎn)速為400r/min,允許傳動(dòng)比誤差為±5%,該輸送機(jī)每天工作16小時(shí)，試設(shè)計(jì)

此普通V帶傳動(dòng)，并選定帶輪結(jié)構(gòu)形式與材料。

解：

1.計(jì)算功率足

由表2.10查得工作情況系數(shù)=1.2，故生=七7-1.2x11=13。2kW

2.選取普通V帶型號(hào)

根據(jù)%=13.2kW,々=1460r/min,由圖2-17確定選用B型。

3.確定小帶輪和大帶輪基準(zhǔn)直徑4|、42,并驗(yàn)算帶速丫

由表2.4,&應(yīng)不小于125mm,現(xiàn)取&=140mm,￡=1%,由式(2-16)得

刈="4(1-￡)=將"xl40x(l-0.01)=505.89mm

n2400

由表2.4取直徑系列值42=500mm。

大帶輪轉(zhuǎn)速：

〃=^^(1-g)_1460x140x(1-0,01)_4()47r/m.n

2

d2500

其誤差小于|5%|,故允許。

驗(yàn)算帶速v

加“3.14x1460x140,八一,

v=——=--------------------=10.7m/s

60x100060x1000

在5?25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。

4.確定帶長(zhǎng)和中心距并驗(yàn)算小帶輪包角

由。7(4+4)<?0<2(4+4)得：448<a0<1280

初步選取中心距a=700mm,由式(2-1)得帶長(zhǎng)

rc式，]7、(出-4)2

L0—2Q0+―(4d2)-

24%

c…3.14/……(500-140)2

=2x700+——x(140+500)+-------------

24x700

=2451.1mm

由表2.2選用基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ad=2500mm,由式(2-24)可近似計(jì)算實(shí)際中心距

L「Lo2500-2451.1八

<7?<7+———-=700+-----------------=748.9mm

022

驗(yàn)算小帶輪包角，由式()得

a]2-2

d、—d、

a,=180°一一2——Lx57.3°=152.4>120°合適

a

5.確定V帶根數(shù)z

傳動(dòng)比"以=3=3.6

404.7

由表查得由表查得

2.5P[}=2.83kW,2.7=0.46kW

由表查得由表查得

2.9Ka=0.945,2.2KL=1.03,

由式(12-27)得

7P‘Pc

[Po](Po+^Po)KaKL

13.2…「

=--------------------------------=4.125

(2.83+0.46)x0.945x1.03

取Z=5根。

6確定初拉力

由表2.1查得q=0.17kg/m,由式(2-28)得單根V帶的張緊力

500Q./2.5八2500x13.22.5

——(—―1)+0z-l)+0.17xl0.72

ZUK5x10.70.945

=222.5N

7.求壓軸力為

由式（2-29）,壓軸力為

a1s?4

FQ=2ZF0sin寸=2x5x222.5xsin=2160.82V

9.帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）

第三章鏈傳動(dòng)習(xí)題

1.選擇題

1）鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，一般大鏈輪最多齒數(shù)限制為4ax=120,是為了一。

（1）減小鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不均勻性（2）限制傳動(dòng)比

（3）減少鏈節(jié)磨損后鏈從鏈輪上脫落下來(lái)的可能性（4）保證鏈輪輪齒的強(qiáng)度

2）鏈傳動(dòng)中，限制小鏈輪最少齒數(shù)的目的之一是為了一。

（1）減少傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)不均勻性和動(dòng)載荷（2）防止鏈節(jié)磨損后脫鏈

（3）使小鏈輪輪齒受力均勻（4）防止?jié)櫥涣紩r(shí)輪齒加速磨損

3）設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)時(shí),鏈節(jié)數(shù)最好取——。

（1）偶數(shù)（2）奇數(shù)（3）質(zhì)數(shù)（4）鏈輪齒數(shù)的整數(shù)倍

4）鏈傳動(dòng)中，鏈條的平均速度丫=___o

⑴出內(nèi)（2）2（3）W/z此p

60x100060x100060x100060x1000

5）多排鏈排數(shù)一般不超過(guò)3或4排，主要是為了—。

（1）不使安裝困難（2）使各排受力均勻（3）不使軸向過(guò)寬（4）減輕鏈的質(zhì)量

6）鏈傳動(dòng)不適合用于高速傳動(dòng)的主要原因是o

（1）鏈條的質(zhì)量大（2）動(dòng)載荷大

（3）容易脫鏈（4）容易磨損

7）鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)載荷大、中心距小、傳動(dòng)比大時(shí)，宜選用__。

（1）大節(jié)距單排鏈（2）小節(jié)距多排鏈

（3）小節(jié)距單排鏈（4）大節(jié)距多排鏈

2.思考題

1）為什么鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確、瞬時(shí)傳動(dòng)比不準(zhǔn)確？

2）鏈傳動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因及影響因素有哪些？

3）鏈傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？

4）鏈傳動(dòng)中為什么小鏈輪的齒數(shù)不宜過(guò)少？而大鏈輪的齒數(shù)又不宜過(guò)多？

5）套筒滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，鏈號(hào)為20A的鏈條節(jié)距p等于多少？有一滾子鏈標(biāo)記為：

10A-2X100GB1243.1-1997,試說(shuō)明它的含義？

3.設(shè)計(jì)計(jì)算題

1)設(shè)計(jì)一往復(fù)式壓氣機(jī)上的滾子鏈傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速切=960r/rnin,功率尸=3kW,

壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速“2=320r/min,4Km,心］)、.希望中心距不大于650mm(要求中心距可以調(diào)節(jié))。

2)某單列套筒滾子鏈傳動(dòng)由三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳遞的功率P=22kW。主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)

〃i=720r/min,主動(dòng)鏈輪齒數(shù)乙=23,從動(dòng)鏈輪齒數(shù)Z2=83?鏈條型號(hào)為12A,鏈節(jié)距

/?=19.05mm,如果鏈節(jié)數(shù)AP=100,兩班制工作。采用滴油潤(rùn)滑，試驗(yàn)算該套筒滾子鏈?zhǔn)欠?/p>

滿足要求？若不滿足如何改進(jìn)？

第三章鏈傳動(dòng)答案

1.選擇題

1)(3)2)(1)3)(1)4)(3)5)(2)6)(2)7)(2)

2.思考題(略)

3.設(shè)計(jì)計(jì)算題

1)設(shè)計(jì)往復(fù)式壓氣機(jī)上的滾子鏈傳動(dòng)。已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為=960r/min,功率P=3kW,

壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速〃2=320r/min,戰(zhàn)荷變動(dòng)較人,希望中心距不大于650mm(要求中心距可以調(diào)節(jié))。

解

計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果

1.選擇鏈輪齒數(shù)Z1、z2

根據(jù)傳動(dòng)比*960/320=3,查表3.6,小鏈輪齒數(shù)2產(chǎn)23,則大鏈輪齒數(shù)Z2=69。

4=23Z2=69O

2.確定計(jì)算功率尸c

由于往復(fù)式壓氣機(jī)載荷變動(dòng)較大，由表3.3查得工況系數(shù)年=1.5

Pc=A；P=3X1.5=4.5kW

尸c=4.5kW

3.計(jì)算中心距及鏈節(jié)數(shù)

1)初定中心距

4。=(30?50)p取a。=40P

2)確定鏈節(jié)數(shù)Zp

；2ao|Z|+Z2Z2-Z|2P「2x40p?23+69,69—23、2

L----------+(-----------)P

萬(wàn)40P

''p22Ka0p22

?127.3

取鏈節(jié)數(shù)Zp=128

卬=128

4.計(jì)算額定功率

1)查齒數(shù)系數(shù)Kz=1.23(表3.5)

Kz=1.23

2)選單排鏈多列數(shù)系數(shù)Km=l(表3.4)

3)長(zhǎng)度系數(shù)r=1.08(圖3.13按曲線1查)Km=1

4)計(jì)算額定功率P=—4—=——%——氏=1.08

=3.39kW

0

KZKKL1.23X1X1.08

PO=3.39kW

5.確定鏈條節(jié)距

根據(jù)額定功率尸。和轉(zhuǎn)數(shù)n查圖3.12選擇滾子鏈型號(hào)為08A由表3.1查得鏈

節(jié)距p=12.7mm

p=12.7mm

6.確定鏈長(zhǎng)和中心距

1）鏈條長(zhǎng)度

L=Lp.p/1000=1.626m

2）計(jì)算實(shí)際中心距L=2.032m

a=3（4-宥）+J-詈）』考南

二苧（—三）+乒1宇二有我

=512.25mm

tz=512.25mm

aV630mm，符合設(shè)計(jì)要求。

7.計(jì)算壓軸力廠Q

v=4.67m/s

Zi/p23x960x12.7/

鏈速v=———=--------------=4.67m/s

60x100060x1000

工作拉力尸=122竺=1000x4.5=963.59N

V5.84

FP1156.3N

壓軸力弓。1?2/二1?2x1412.6=1156.3NQ

8.潤(rùn)滑方式選擇

根據(jù)鏈速v=4.67m/s和鏈節(jié)距夕=12.7mm,按圖3.15杳得潤(rùn)滑方式為油浴或

飛濺潤(rùn)滑。

9.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（略）

第四章齒輪傳動(dòng)習(xí)題(答案)

1.選擇題

1)一般開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是3。

(1)齒面膠合(2)齒面疲勞點(diǎn)蝕

(3)齒面磨損或輪齒疲勞折斷(4)輪齒塑性變形

2)高速重載齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí)，最可能出現(xiàn)的失效形式是J。

(1)齒面膠合(2)齒面疲勞點(diǎn)蝕

(3)齒面磨損(4)輪齒疲勞折斷

3)材料為45鋼齒輪，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后其硬度值約為。

(1)(45-50)HRC(2)(220—270)HBW

(3)(160—180)HBW(4)(320—350)HBW

4)齒面硬度為(56?62)HRC的合金鋼齒輪的加工工藝過(guò)程為。

(1)齒坯加工、淬火、磨齒、滾齒(2)齒坯加工、淬火、滾齒、磨齒

(3)齒坯加工、滾齒、滲碳淬火、磨齒(4)齒坯加工、滾齒、磨齒、淬火

5)齒輪傳動(dòng)中齒面的非擴(kuò)展性點(diǎn)蝕一般出現(xiàn)在2。

(1)跑合階段(2)穩(wěn)定性磨損階段

(3)劇烈磨損階段(4)齒面磨料磨損階段

6)對(duì)于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，在工程設(shè)計(jì)中，一般4。

(1)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核彎曲強(qiáng)度

(2)按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪尺寸，再校核接觸強(qiáng)度

(3)只需按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

(4)只需按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)

7)一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知馬=18,Z2=72,則這對(duì)齒輪的接觸應(yīng)力3。

(1)<Jm><rH2(2)<rH1<<TH2

(3)CTH1(4)crH1<<rH2

8)-對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線圓柱齒輪要正確嚙合時(shí)，它們的」必須相等。

(1)直徑(2)模數(shù)

(3)齒寬(4)齒數(shù)

9)設(shè)計(jì)閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，若直徑一定，則應(yīng)取較少齒數(shù)，使模數(shù)增大以上_

(1)提高齒面接觸強(qiáng)度(2)提高齒根彎曲疲勞強(qiáng)度

(3)減少加工切削量，提高生產(chǎn)率(4)提高抗塑性變形能力

10)在直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)中，若中心距保持不變，而把模數(shù)增大，則可以—2_?

(1)提高齒面接觸強(qiáng)度(2)提高輪齒的彎曲強(qiáng)度

(3)彎曲與接觸強(qiáng)度均可提高(4)彎曲與接觸強(qiáng)度均不變

11)當(dāng)4,則齒根彎曲強(qiáng)度增大。

(1)模數(shù)不變，增多齒數(shù)(2)模數(shù)不變，減小中心距

(3)模數(shù)不變，增大直徑(4)齒數(shù)不變，增大模數(shù)

12)輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算中齒形系數(shù)與—3_無(wú)關(guān)。

(1)齒數(shù)(2)變位系數(shù)

(3)模數(shù)(4)斜齒輪的螺旋角

13)齒輪傳動(dòng)在以下幾種工況中二_一的齒寬系數(shù)可取大些。

(1)懸臂布置(2)不對(duì)稱布置

(3)對(duì)稱布置(4)同軸式減速器布置

14）直齒圓錐齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算時(shí)?，是以二_為計(jì)算依據(jù)的。

（1）大端當(dāng)量直齒圓錐齒輪（2）齒寬中點(diǎn)處的直齒圓柱齒輪

（3）齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪（4）小端當(dāng)量直齒圓錐齒輪

2,簡(jiǎn)答題

1）齒輪傳動(dòng)有哪些主要優(yōu)、缺點(diǎn)？

答：

（1）效率高在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)的效率最高。一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的效

率一般在98%以上，高精度齒輪傳動(dòng)的效率超過(guò)99%。這對(duì)大功率傳動(dòng)十分重要，因?yàn)榧?/p>

使效率只提高

1%,也有很大的經(jīng)濟(jì)意義。

（2）結(jié)構(gòu)緊湊在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的結(jié)構(gòu)尺寸一般較小。

（3）工作可靠、壽命長(zhǎng)設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作可靠,

壽命長(zhǎng)，這也是其他機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。

（4）傳動(dòng)比準(zhǔn)確、恒定無(wú)論是瞬時(shí)還是平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)比準(zhǔn)確、恒定往往是對(duì)

傳動(dòng)的一個(gè)基本要求。齒輪傳動(dòng)獲得廣泛的應(yīng)用，也就是因其具有這一特點(diǎn)。

（5）適用的速度和功率范圍廣傳遞功率可高達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦，圓周速度可達(dá)150m/s（最

高300m/s）,直徑能做到10m以上。

（6）要求加工精度和安裝精度較高，制造時(shí)需要專用工具和設(shè)備，因此成本比較高。

（7）不宜在兩軸中心距很大的場(chǎng)合使用。

2）輪齒的失效形式有哪些？閉式和開(kāi)式傳動(dòng)的失效形式有哪些不同？

答：

齒輪傳動(dòng)的失效形式：1.輪齒折斷；2.齒面點(diǎn)蝕；3.齒面膠合；4.齒面磨損；5.齒面塑

性變形

閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)其主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕

閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)其主要失效形式是輪齒的折斷

升式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損

3）齒面點(diǎn)蝕常發(fā)生在什么部位？如何提高抗點(diǎn)蝕的能力？

答：

點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在靠近節(jié)線的齒根面上，然后再向其他部位擴(kuò)展。

齒面抗疲勞點(diǎn)蝕的能力主要取決于齒面硬度，齒面硬度越高抗疲勞點(diǎn)蝕的能力越強(qiáng)。

4）輪齒折斷通常發(fā)生在什么部位？如何提高抗彎疲勞折斷的能力？

答：

輪齒折斷般發(fā)生在齒根部位。

為提高齒輪的抗折斷能力，可適當(dāng)增大齒根過(guò)渡圓角的半徑，消除該處的加工刀痕，以

降低應(yīng)力集中作用：增大軸及軸承的剛度，以減小齒面上局部受我的程度；正確地選擇材料

和熱處理形式使齒面較硬齒芯材料具有足夠的韌性；以及在齒根處施加適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化措施（如

噴丸、輾壓）等。

5）齒面膠合通常發(fā)生在什么工況下？產(chǎn)生的原因是什么？可采取哪些防止措施？

答：

在高速重載的傳動(dòng)中和低速重載傳動(dòng)中常發(fā)生齒面膠合。

在高速重載的傳動(dòng)中，常因齒面間相對(duì)滑動(dòng)速度比較高而產(chǎn)生瞬時(shí)高溫而導(dǎo)致潤(rùn)滑失效

和在低速重載傳動(dòng)中，由于齒面間的潤(rùn)滑油膜不易形成是齒面膠合產(chǎn)生原因。

采用粘度大的潤(rùn)滑油，減小模數(shù)，降低齒高，降低滑動(dòng)系數(shù)，采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑

油等，均可防止或減輕齒輪的膠合。

6）外嚙合齒輪傳動(dòng)中，齒面塑性流動(dòng)的結(jié)果分別使哪個(gè)齒輪出現(xiàn)凹槽和凸脊？

答：

由于在主動(dòng)輪齒面的節(jié)線兩側(cè)，齒頂和齒根的摩擦力方向相背，因此在節(jié)線附近形成網(wǎng)

槽；從動(dòng)輪則相反，由于摩擦力方向相對(duì)，因此在節(jié)線附近形成凸脊。

7）齒輪材料的選擇原則是什么？常用齒輪材料和熱處理方法有哪些？

答：

（1）齒輪材料必須滿足工作條件的要求。對(duì)于要滿足質(zhì)量小、傳遞功率大和可靠性高

要求的齒輪，必須選擇機(jī)械性能高的合金鋼；對(duì)于?般功率很大、工作速度較低、周?chē)h(huán)境

中粉塵含量極高，往往選擇鑄鋼或鑄鐵等材料；對(duì)于功率很小，但要求傳動(dòng)平穩(wěn)、低噪聲或

無(wú)噪聲、以及能在少潤(rùn)滑或無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下正常工作，常選用工程塑料作為齒輪材料?？傊?，

工作條件的要求是選擇齒輪材料時(shí)首先應(yīng)考慮的因素。

（2）應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。大尺寸的齒輪一般

采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選

用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時(shí)，選用圓鋼作毛坯。

齒輪表面硬化的方法有：滲碳、氮化和表面淬火。采用滲碳工藝時(shí)，應(yīng)選用低碳鋼或低

碳合金鋼作為齒輪材料；采用表面淬火時(shí)，對(duì)材料沒(méi)有特別的要求。

（3）正火碳鋼，不論毛坯的制作方法如何，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工

作的齒輪，不能承受大的沖擊載荷；調(diào)質(zhì)碳鋼可用于制作在中等沖擊載荷下工作的齒輪；合

金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊我荷下工作的齒輪，K行器中的齒輪傳動(dòng)，要求齒輪尺

寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。

（4）考慮配對(duì)兩齒輪的齒面硬度組合，對(duì)金屬制的軟齒面齒輪，配對(duì)兩輪齒面的硬度

差應(yīng)保持（25?50）HBW或更多。當(dāng)小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的硬度差，且速度又

較高時(shí)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中較硬的小齒輪齒面對(duì)較軟的大齒輪齒面，會(huì)起較顯著的冷作硬化效應(yīng),

從而提高了大齒輪齒面的疲勞極限。因此，當(dāng)配對(duì)的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時(shí)，大齒

輪的接觸疲勞許用應(yīng)力可提高約20%,但應(yīng)注意硬度高的齒面，粗糙度值也要相應(yīng)地減小。

8）軟齒面和硬齒面的界限是如何劃分的？設(shè)計(jì)中如何選擇軟、硬齒面？

答：

齒面的硬度大于350HBW或38HRC,稱為硬齒面齒輪傳動(dòng)；輪齒工作面的硬度小于等

于350HBW或38HRC,稱為軟齒面齒輪傳動(dòng)。

對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸沒(méi)有要求的齒輪傳動(dòng)用軟齒面齒輪傳動(dòng)；對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸小的齒輪傳動(dòng)用硬齒面

齒輪傳動(dòng)。

9）齒輪傳動(dòng)中，為何引入動(dòng)載荷系數(shù)Kv?減小動(dòng)載荷的方法有哪些？

答：

齒輪傳動(dòng)不可避免地會(huì)有制造及裝配的誤差，輪齒受載后還要產(chǎn)生彈性變形。這些誤差

及變形實(shí)際上將使噴合輪齒的基圓齒距與Pb2不相等。因而輪齒就不能正確地嚙合傳動(dòng)，

瞬時(shí)傳動(dòng)比就不是定值，從動(dòng)齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中就會(huì)產(chǎn)生角加速度，于是引起了動(dòng)載荷或沖擊。

為了計(jì)及動(dòng)載荷的影響，引入了動(dòng)載系數(shù)K\,。

提高制造精度，減小齒輪直徑以降低圓周速度，均可減小動(dòng)載荷。

10）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的理論依據(jù)是什么？?般閉式軟齒

面齒輪需進(jìn)行哪些強(qiáng)度計(jì)算？

答：

齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的理論依據(jù)是接觸強(qiáng)度計(jì)算，保證接觸處的最大接觸應(yīng)力o-Hmax

不超過(guò)齒輪的許用應(yīng)力口”];

齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的理論依據(jù)是彎曲強(qiáng)度計(jì)算,應(yīng)使齒根危險(xiǎn)剖面處的彎曲應(yīng)力不

超過(guò)齒輪的許用彎曲疲勞應(yīng)力。

一般閉式軟齒面齒輪需按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。

11）使用齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式計(jì)算得到的主要參數(shù)

是什么？說(shuō)明什么問(wèn)題？各應(yīng)用在什么場(chǎng)合？

答：

齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式得到的主要參數(shù)是小齒輪分度圓直徑4,說(shuō)明齒輪傳動(dòng)的

接觸疲勞強(qiáng)度取決于中心距或齒輪分度圓直徑，應(yīng)用于閉式軟齒面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算中；

齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式得到的主要參數(shù)是齒輪模數(shù)相，說(shuō)明齒輪傳動(dòng)的齒根彎曲

應(yīng)力的大小，主要取決于模數(shù)，應(yīng)用于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算中。

12）開(kāi)式齒輪傳動(dòng)應(yīng)按何種強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算？為什么？怎么樣考慮磨損的影響？

答：

開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式是磨損，往往是由于齒面的過(guò)度磨損或輪齒磨薄后彎曲折

斷而失效。因此采用降低許用應(yīng)力的方法按齒根彎曲強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即按齒根彎曲強(qiáng)度

進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，考慮磨損的影響，將計(jì)算的模數(shù)增大10%?15%,通常不必驗(yàn)算接觸強(qiáng)度。

13）什么是齒形系數(shù)？齒形系數(shù)與哪些因素有關(guān)？如兩個(gè)齒輪的齒數(shù)和變位系數(shù)相同，

而模數(shù)不同，齒形系數(shù)是否有變化？同一齒數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪和標(biāo)

準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的齒形系數(shù)是否相同？為什么？

答：

6（—）cosaF

-------,幾稱為齒形系數(shù)，反映了輪齒兒何形狀對(duì)齒根彎曲應(yīng)力小的影

（--）2cosa

m

響。

4a只取決于輪齒的齒形（隨壓力角a、齒數(shù)Z和變位系數(shù)X而異）。

模數(shù)相的變化只引起齒廓尺寸大小的變化，并不改變齒廓的形狀，齒形系數(shù)沒(méi)有變化。

同一齒數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪、標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪和標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的齒形系數(shù)不相

同，因?yàn)樾饼X圓柱齒輪和標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪的齒形系數(shù)用當(dāng)量齒數(shù)查取。

14）一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，小齒輪和大齒輪在嚙合處的接觸應(yīng)力是否相等？如大、小齒輪

的材料及熱處理情況均相同，則其接觸疲勞許用應(yīng)力是否相等？如其接觸疲勞許用應(yīng)力相

等，則大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度是否相等？

答：

?對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，小齒輪和大齒輪在嚙合處的接觸應(yīng)力相等，大、小齒輪的材料及熱

處理情況均相同，則其接觸疲勞許用應(yīng)力相等，如其接觸疲勞許用應(yīng)力相等，則大、小齒輪

的接觸疲勞強(qiáng)度不相等。

15）計(jì)算一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度時(shí)?，其計(jì)算公式是否…樣？應(yīng)

注意什么問(wèn)題？

答：

計(jì)算公式一樣，應(yīng)使小齒輪比大齒輪硬（25?50）HBWo

3.設(shè)計(jì)計(jì)算題

1）雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器如圖4.37所示，要求軸II上的兩齒輪產(chǎn)生的軸向力尸,2與

居3（請(qǐng)檢查所有參數(shù)下標(biāo)）相互抵消。設(shè)第一對(duì)齒輪的螺旋角以=15°,試確定第二對(duì)齒

輪的螺旋角四=?第二對(duì)齒輪3和4的螺旋線方向如何？

圖4.37閉式雙級(jí)圓柱齒輪減速器

解：

F,=27；/%

因?yàn)??.所以2號(hào)響=心號(hào)班

工=F、tg。

因?yàn)樾?43

2T

2tgfh

d

dx3

i=3

4=3x30=90mm

mnxz3_120

d3=m(z3

coscos四

，氏

所以國(guó)"-=1-sin/73=6.84°

90120

第二對(duì)齒輪3和4的螺旋線方向分別為左旋和右旋。

2）有一臺(tái)單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。已知：zi=32,Z2=108,中心距a=210mm,

齒寬6=72mm,大小齒輪材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)，硬度為（250-270）HBW,齒輪精

度為8級(jí)。輸入轉(zhuǎn)速〃i=1460r/min。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪壽命為10000小時(shí)。試求

該齒輪傳動(dòng)所允許傳遞的最大功率。

3）試設(shè)計(jì)提升機(jī)構(gòu)上用的閉式直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：齒數(shù)比片4.6,轉(zhuǎn)速

=730r/min,傳遞功率尸i=10kW,雙向傳動(dòng)，預(yù)期壽命5年，每天工作16小時(shí)，對(duì)稱布置,

原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，載荷為中等沖擊，zi=25,大小齒輪材料均為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒輪精

度等級(jí)為8級(jí)，可靠性要求一般。

4）試設(shè)計(jì)閉式雙級(jí)圓柱齒輪減速器（見(jiàn)圖4.37）中高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知：傳

遞功率4=20Kw,轉(zhuǎn)速”1=143O/min,齒數(shù)比“=4.3,單向傳動(dòng)，齒輪不對(duì)稱布置，

軸的剛性較小，載荷有輕微沖擊。大小齒輪材料均用40Cr,表面淬火，齒面硬度為（48?

55）HRC,齒輪精度為7級(jí)，兩班制工作，預(yù)期壽命5年，可靠性?般。

5）試設(shè)計(jì)一閉式單級(jí)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)。已知：輸入轉(zhuǎn)矩7\=90.5N.m,輸入轉(zhuǎn)速

m=970r/min,齒數(shù)比—2.5。載荷平穩(wěn)，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，可靠性一般。

解：

計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果

1、確定齒輪材料、熱處理方式、精度等級(jí)和齒數(shù)

小齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表4-2,查得硬度為217-255HBN,取平均硬

度為240HBW。大齒輪材料選用45鋼，正火處理。硬度為162-217HBW,取平均硬度為

200HBW。

齒輪精度等級(jí)7級(jí)；

取Z]=22；Z2=Z]?i=22x2.5=55

2、確定許用應(yīng)力

查圖4.19-3,得=540Mpa：

查圖4.19-1,得cr//lim2=39。MPa

查圖4-21-4,得bFHml=^50MPa；

查圖4-21-1,得Oyiim2=160MP。。

因題為長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，暫設(shè)五年，每天工作16小時(shí)，每年工作300天。

查表4.10取SHmin=1.1；

S/min=L25。

Z|

N、=60x1000x5x300x16=14.4x108

N2=M/"=14.4X108/2.5=5.76X108

查圖4.20,得ZNI=0.975；

ZN2=1.043

查圖4.22,得&=0.884：

YN2=0.903

[cr]=478.6MPa

同“=巴皿z540x0.975HI

-=478.6MP。

S〃minn

D2=369.8MP。

口]==39°XL°43=369.8心。

LJn/QTxvZ[[[cr]=3167A/Pc

HminF1

叫內(nèi)=*4%=言x0.884xl=316.7MPa[(T]F2^U5.6MPa

3/minI"?

⑸門(mén)=LL=粵x0.903X1=U5.6MPa

3戶min1.23

3、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算

(1)計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩

7]=9G5Nm

(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式4-32

dJ4.7K7；(ZE-ZH-Z]

‘一丫%(1-0.5禰了認(rèn)[cth]

齒寬系數(shù)取=0.3

u=2.5

因工作載荷平穩(wěn)，查表4-4,KA=1.1.

估計(jì)ux5m/s,

查圖4-9取，Ky=1.17；

估計(jì)Kxe/bvlOO

查表4-5取K&=1.2

查表4-11取，Kp=1.88。

K=KAKvKaKp=1.1x1.17x1.2x1.88=2.9?

(3)計(jì)算齒面接觸應(yīng)力

查圖4-14,ZH=2.5。

查表4-6,ZE=189.9VA/Pa。

u=c吆4—tgb)=2.5

a=21.8°;&=68.2°

Z|22z?

Zvi=23.7;ZV2——=148.1

cos偽cos21.8°coscos68.2°

1?1

1.88-3.21―+―cos/?=1.88-3.2=1.723

235148.1

gzv2)

4-4

z.4二；723=08712

3

2

、

4.7町(7乙￡■乙7〃.乙7￡

4/

WRQ-0.5WR)2〃、k//]>

4.7x2.9x90500,189.9x2.5x0.8712

---------------------x()2=141.74

0.3(1-0.5x0.3)2x2.5369.8

取4=176

則齒寬6="R?&=55

Z122

4、校核輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度

由圖4-18查得，YFa]-2.62；YFa2=2.19；

杳圖4-16得，YSa.=1.61；YSal=1.79；

075

因=1.723得X=0.25+^-=0.685

由式4-33

AiKT

=---------------------------.2I3

y/R(T-05y/jzjnrHir+1

_____________4.7KT、_____

°"尸1-c1nFaSa￡

〃R(1-0.5心>z；團(tuán)3+1

___________4.7x2.9x90500

x2.62x1.61x0.685

0.3x(l-0.5x0.3)2x222x83x72.52+1

=24.65

_%2七2=24.65x^9注79二

BQ-OUyy-=22.9

1Fa\lSa\2.62x1.61

大小輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求

5、確定傳動(dòng)主要尺寸（略）

6、齒輪結(jié)構(gòu)圖（略）

第五章蝸桿習(xí)題答案

1.（3）,2.（2）,3.（1）,4.（2）,5.（3）,6.（2）,7.（4）,8（3）。

2.1）點(diǎn)蝕，齒根折斷，齒面膠合；2）蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角；

3）齒面膠合，點(diǎn)蝕，齒面接觸疲勞，齒根彎曲疲勞，齒面磨損，輪齒折斷，齒根彎曲疲

勞；4）傳動(dòng)比，效率，傳動(dòng)比；5）青銅、碳鋼或合金鋼；6）相同，導(dǎo)程角。

3.設(shè)計(jì)計(jì)算題：

1)如圖5.19,蝸桿主動(dòng)，7j=20Nm,m=4mm,=2,=50nm,蝸輪齒數(shù)Z2=50,

傳動(dòng)的嚙合效率〃=0.75,試確定：（1）蝸輪的轉(zhuǎn)向：（2）蝸桿和蝸輪上作用力的大小和方

向。

解：（1）蝸輪的轉(zhuǎn)向如圖所示

(2)蝸桿和蝸輪上作用力方向如圖所示

口-2Tl2x20.z

F.,=F=---=-------7=c800nN

°2八50x10-3

A

?/n=—

T\

,-.T2=TX-77=20X0.75=15N-m

d2=mz2=4x50=200mm

%=%=也=上上『15。N

2小200xlO-3

Frl=Fr2-Ftitana=150xtan20°=55N

2）如圖5.20蝸桿傳動(dòng)和圓錐齒輪傳動(dòng)的組合。已知輸出軸上的錐齒輪％的轉(zhuǎn)向凡。

（1）欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試確定蝸桿傳動(dòng)的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向;

（2）在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。

3）設(shè)計(jì)一起重設(shè)備用的蝸桿傳動(dòng),載荷有中等沖擊,蝸桿軸由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳遞的額定功率

Pi=10.3kW,m=1460r/min,n2=120r/min,間歇工作，平均約為每日2h,要求工作壽命為10年

（每年按300工作日計(jì)）。

解:采用開(kāi)式漸開(kāi)線蝸桿（ZI）傳動(dòng)。因?yàn)橐髇i=1460r/min,n2=120r/min,,所以

i=^-=n.\i,故按非標(biāo)準(zhǔn)中心距設(shè)計(jì)。蝸桿用45號(hào)鋼，蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為

“2

45?55HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSnlOPl,金屬模鑄造。

（1）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：

①確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩。按Z2=2估取效率4=0.8,蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為

T,=9.55X106^-/7=9.55xl06x"3x12.17x0.8=$55946N-m

21460

②確定各計(jì)算系數(shù)。由教材表11-5查得KA=1.15,取Kp=1.5,Kv=l.1,則載荷系

數(shù)

K=K，K4=1.15x1.5x1.1=1.9

Z2=0=12.17x2224假設(shè)y=14°02'10",當(dāng)量齒數(shù)為

Z224

=26.29

cos3Y(cosl4.04°)3

由教材圖11-19查得齒形系數(shù)YFa2=2.64。螺旋角影響系數(shù)

=0.90

°140°140°

③確定許用彎曲應(yīng)力。由教材表11-8查得蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力為

卬］'=40MPa。

蝸桿傳動(dòng)的工作壽命以=10x300x2=6000h,蝸輪輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

7

N=60jn2Lh=60xlxl20x6000=4.3xl0

壽命系數(shù)

許用彎曲應(yīng)力

[crF]=[aF]'KFN=40x0.66=26.4MPa

④計(jì)算機(jī)%]

1\.53KT21.53x1.9x655946

md[丫產(chǎn)4與=x26.4x0.9=7157

Z2。尸]24x26.4

取模數(shù)相=10mm,蝸桿分度圓直徑4=80mm。實(shí)際中心距

a=](1+Z2)加=5x(8+24)x10=160mm

(2)蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)和幾何尺寸

①蝸桿：由教材表11-2查得蝸桿頭數(shù)馬=2,直徑系數(shù)g=8,分度圓導(dǎo)程角

7=14。02'10"。則

軸向齒距

Pn=加=31.42mm

齒頂圓直徑

da]=d]+2/?*w=100mm

齒根圓直徑

d八=d{-2w(/?*+c*)=56mm

蝸桿軸向齒厚

sa-0.5小=15.71mm

②蝸輪：蝸輪齒數(shù)Z2=24,不變位。

驗(yàn)算傳動(dòng)比i=衛(wèi)=12,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為'-12-17=-1.4%,是允許的o

Z112.17

蝸輪分度圓直徑

d2=mz2=10x24=240mm

蝸輪喉圓直徑

dal=d2+2h：m=240+2x10x1=260mm

蝸輪齒根圓直徑

d/2=2/w(〃；+c*)=240-2xl0x(l+0.2)=216mm

蝸輪咽喉母圓半徑

=

rg2=a-0.5d°2160-0.5x260=30mm

(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(略)。

第六章軸及軸轂連接參考答案

1.1)(1)；2)(2)；3)(3)；4)(1)；5)(3)；6)(1)(4)；7)(3)；8)(4)；9)(1)(2)；

10)(2)。

2.略

3.1解：1——該軸段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，半聯(lián)軸器無(wú)法軸向定位；

2——該軸段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，軸承裝配不方便，應(yīng)采用階梯軸：

3——軸承透蓋與軸之間應(yīng)為間隙配合，且用油封氈圈密封；

4——軸承蓋外端面加工面積過(guò)大；

5——箱體兩端面與軸承蓋接觸處無(wú)凸臺(tái)，使箱體端面加工面積過(guò)大：

6——箱體兩端面與軸承蓋間缺少調(diào)整墊片，無(wú)法調(diào)整軸承間隙；

7——套筒過(guò)高，軸承無(wú)法拆卸；

8——該軸段長(zhǎng)度應(yīng)短于齒輪輪轂寬度，否則齒輪無(wú)法軸向定位；

9——齒輪軸向未固定，應(yīng)采用鍵聯(lián)接；

10——軸環(huán)過(guò)高，軸承無(wú)法拆卸；

11——該軸段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，無(wú)靜止件軸承蓋接觸。

4

3.2解：1)低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

計(jì)算各種工作參數(shù)：

①各軸轉(zhuǎn)速：高速軸