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機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集10、11答案-全文預(yù)覽

  

【正文】 (因?yàn)閐1不變)10—57 設(shè)計(jì)銑床中一對(duì)直齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知功率P1=,小齒輪主動(dòng),轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,齒數(shù)z1=26,z2=54,雙向傳動(dòng),工作壽命Lh=12000h。解: 即10—55 一直齒圓柱齒輪傳動(dòng),已知zl=20,z2=60,m=4mm,B1=45mm,B2=40mm,齒輪材料為鍛鋼,許用接觸應(yīng)力[σH]1=500MPa,[σH]2=430MPa,許用彎曲應(yīng)力[σF]1=340MPa, [σF]2=280MPa,彎曲載荷系數(shù)K=,接觸載荷系數(shù)K=,求大齒輪所允許的輸出轉(zhuǎn)矩T2 (不計(jì)功率損失)。假設(shè)改進(jìn)后其工作條件、載荷系數(shù)K、材料、熱處理硬度、齒寬等條件都不變,問:(1)改進(jìn)后的方案二、方案三是否可用?為什么?(2)應(yīng)采用哪個(gè)方案更合理?為什么?答:(1) 方案二 與方案一的d1相同,齒面接觸疲勞強(qiáng)度不變,可用。圓柱齒輪減速器簡(jiǎn)圖,輸入軸Ⅰ轉(zhuǎn)向n1如圖所示。已知,高速級(jí)齒數(shù)z1=44, z2=94,模數(shù) m12= mm,中心距 a 12 = 175 mm,齒寬b2= 90mm;低速級(jí)齒數(shù)z3=40,z4=75,模數(shù)m34= 3 mm,中心距a34 =175 mm,齒寬b4=100 mm;四個(gè)齒輪的材料相同,許用接觸應(yīng)力分別為: [σH]1=[σH]3= 550 MPa,[σH]2=[σH]4=420MPa;傳動(dòng)的摩擦損耗可忽略不計(jì),假設(shè)兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的載荷系數(shù)K相同。10—50兩級(jí)齒輪傳動(dòng)中,若一級(jí)為斜齒,另一級(jí)為直齒,試問斜齒圓柱齒輪應(yīng)置于高速級(jí)還是低速級(jí)?為什么?若為直齒錐齒輪和圓柱齒輪所組成的兩級(jí)傳動(dòng),錐齒輪應(yīng)置于高速級(jí)還是低速級(jí)?為什么?答:斜齒圓柱齒輪應(yīng)置于高速級(jí),這是因?yàn)樾饼X輪在高速級(jí)時(shí)相對(duì)于低速級(jí)時(shí)的軸向力小,可使軸承受力較小。接觸強(qiáng)度:A:B:兩對(duì)齒輪的接觸強(qiáng)度一樣高。試分析比較這兩對(duì)齒輪接觸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度的高低。接觸強(qiáng)度可比較 和顯然 ,齒輪1的接觸強(qiáng)度高。圓錐齒輪則兩齒輪的齒寬取為相等,因?yàn)閳A錐齒輪的軸向位置可以調(diào)整,而且要求兩齒輪的錐頂重合,大端面應(yīng)當(dāng)對(duì)齊。10—44 齒寬系數(shù)φd的大小對(duì)齒輪傳動(dòng)的尺寸和強(qiáng)度影響如何?選取時(shí)要考慮哪些因素? 答:齒寬系數(shù)φd越大,則齒輪的有效齒寬越大,齒輪的承載能力越強(qiáng),強(qiáng)度越高;但齒寬越大,齒輪的偏載越嚴(yán)重,使得載荷分布不均勻,Kβ增大,計(jì)算應(yīng)力增大,強(qiáng)度降低。若大、小齒輪的材料、熱處理情況相同,還要看兩齒輪的壽命系數(shù)是否相等,只有KHN1=KHN2,則兩齒輪的許用接觸應(yīng)力才相等。10—38為什么輪齒的彎曲疲勞裂紋首先發(fā)生在齒根受拉伸一側(cè)?答:拉應(yīng)力導(dǎo)致疲勞裂紋的擴(kuò)展。10—36軟齒面齒輪和硬齒面齒輪是如何劃分的?軟齒面齒輪和硬齒面齒輪在加工方法上有何區(qū)別?為什么?答:根據(jù)齒面硬度劃分,HB350,為軟齒面;HB179。 機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)集第十章 齒輪傳動(dòng):三、分析與思考題10—34 在不改變齒輪的材料和尺寸的情況下,如何提高輪齒的抗折斷能力?答:加大齒根圓角半徑,以減小應(yīng)力集中;增加軸的剛性,使受載均勻;采用合適的熱處理使齒芯具有足夠的韌性;對(duì)齒根進(jìn)行強(qiáng)化處理。措施:提高齒面硬度,降低粗糙度;提高潤(rùn)滑油粘度;采用正傳動(dòng),提高綜合曲率半徑, 減小接觸應(yīng)力。10—37在什么工況下工作的齒輪易出現(xiàn)膠合破壞?膠合破壞通常出現(xiàn)在輪齒的什么部位?如何提高齒輪齒面抗膠合的能力?答:在高速重載工況下工作的閉式齒輪易出現(xiàn)膠合破壞,提高齒輪齒面抗膠合的能力,可:提高齒面硬度,降低粗糙度;低速用粘度大的潤(rùn)滑油,高、中速及重載低速用極壓潤(rùn)滑油;采用變位齒輪,減小滑動(dòng)系數(shù);減小模數(shù),降低齒高,減小滑動(dòng)系數(shù);兩齒輪配對(duì)時(shí),齒面有硬度差,HB1HB2=30~50。答:(1)彎曲應(yīng)力↓(d1增大,F(xiàn)n減小,YFaYsa減?。佑|應(yīng)力↓(d1增大);(2)彎曲應(yīng)力↓(m增大,d1增大,F(xiàn)n減?。?,接觸應(yīng)力↓(d1增大);(3)彎曲應(yīng)力↑(m減小使sF
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