【正文】 寸及所傳遞的轉(zhuǎn)矩T1；（3）求FtFrFa2的大小：20. 圖a所示為一對標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪–蝸桿組成的二級(jí)傳動(dòng)，小齒輪為主動(dòng)輪。已知： ①蝸輪的節(jié)圓直徑d4，螺旋角β，端面壓力角a； ②蝸輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T4 （Nmm）。試求：（1）蝸桿、齒輪2的螺旋線方向以及軸Ⅰ、Ⅱ的旋轉(zhuǎn)方向（用箭頭在圖中標(biāo)出）。（2）FtFrFa3及FtFrFa4的方向已標(biāo)于圖b中。21. 圖所示為二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。已知：齒輪1的螺旋線方向和軸Ⅲ的轉(zhuǎn)向，齒輪2的參數(shù)mn=3mm，z2=57，β2 =14176。；齒輪3的參數(shù)mn=5mm，z3=21。試求：（1）為使軸Ⅱ所受的軸向力最小，齒輪3應(yīng)選取的螺旋線方向，并在圖b上標(biāo)出齒輪2和齒輪3的螺旋線方向；（2）在圖b上標(biāo)出齒輪3所受各分力的方向；（3）如果使軸Ⅱ的軸承不受軸向力，則齒輪3的螺旋角β3應(yīng)取多大值（忽略摩擦損失）？提示：軸Ⅱ用深溝球軸承。解題要點(diǎn)：（1）根據(jù)軸Ⅲ轉(zhuǎn)向nⅢ，可在圖解a上標(biāo)出nⅡ和nⅢ的轉(zhuǎn)向。而齒輪2應(yīng)為左旋，已標(biāo)于圖解b上。（2）根據(jù)主動(dòng)輪左、右手定則判斷出FaFa3；根據(jù)齒輪2是從動(dòng)輪，齒輪3是主動(dòng)輪判斷FtFt3；根據(jù)徑向力指向各自軸心的原則，判斷徑向力FrFr3；的方向。FaFaFtFtFrFr3已在嚙合點(diǎn)畫出（圖解b）。（3）若使軸Ⅱ軸承不受軸向力，則|Ft2|=|Fa3|而 所以 略去摩擦損失，由轉(zhuǎn)矩平衡條件得所以 得 即：為使軸Ⅱ軸承不受軸向力，齒輪3的螺旋角β3應(yīng)取為。22. 如圖所示的二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，已知：電動(dòng)機(jī)功率P=3kW，轉(zhuǎn)速n=970r/min；高速級(jí)mn1=2mm，z1=25，z2=53，；低速級(jí)mn2=3mm，z3=22，z4=50。試求（計(jì)算時(shí)不考慮摩擦損失）：（1）為使軸II上的軸承所承受的軸向力較小，確定齒輪4的螺旋線方向（繪于圖上）；（2）繪出齒輪4在嚙合點(diǎn)處所受各力的方向；（3）β2取多大值才能使軸II上所受軸向力相互抵消？解題要點(diǎn)：（1）齒輪4的螺旋線的方向如題圖解所示：（2）齒輪4在嚙合點(diǎn)所受各分力FtFtFrFrFaFa4的方向如圖示：（3）若要求軸II上齒輪3的軸向力能相互抵消，則必須滿足下式：Fa2=Fa3，即由軸II的力矩平衡，得，則得 即當(dāng)時(shí)，軸II上所受的軸向力相互抵消。23. 現(xiàn)有兩對齒輪傳動(dòng)，A組齒輪的模數(shù)mA=2mm，齒數(shù)zA1=3zA2=102；B組齒輪的模數(shù)mB=4mm，齒數(shù)zB1=1zB2=51。兩組齒輪選擇的材料及熱處理對應(yīng)相等并按無限壽命考慮，齒寬也相等，傳遞功率及小齒輪轉(zhuǎn)速也相等。試分析哪一對齒輪的彎曲強(qiáng)度低？哪一對齒輪的接觸強(qiáng)度低？為什么？解題要點(diǎn)：從題中給定數(shù)據(jù)，可算得兩組齒輪的中心距、：A組齒輪 B組齒輪 （1）因兩組齒輪的中心距相等，兩組齒輪齒面接觸應(yīng)力一樣，又因兩者許用接觸應(yīng)力一樣，故接觸強(qiáng)度相等；（2）在中心距與所受載荷等條件相等條件下，A組齒輪的模數(shù)小，彎曲應(yīng)力大，故彎曲強(qiáng)度低。24. 圖示的二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，已知：高速級(jí)齒輪參數(shù)為mn=2mm，z1=20，z2=60；低速級(jí)，z3=20，z4=68；齒輪4為左旋轉(zhuǎn)軸；軸I的轉(zhuǎn)向如圖示，n1=960r/min，傳遞功率P1=5kW，忽略摩擦損失。試求：（1）軸Ⅱ、Ⅲ的轉(zhuǎn)向（標(biāo)于圖上）；（2）為使軸Ⅱ的軸承所承受的軸向力小，決定各齒輪的螺旋線方向（標(biāo)于圖上）；（3）齒輪3所受各分力的方向（標(biāo)于圖上）；（4）計(jì)算齒輪4所受各分力的大小。解題要點(diǎn)：（1）軸Ⅱ、Ⅲ的轉(zhuǎn)向已示于圖中；（2）各齒輪螺旋線方向已示于圖中，即z1為右旋，zz3為左旋；（3）齒輪3所受各力FrFtFaFr3；FtFa3已示于圖中；（4）輪4所受各力的大小為：1）傳遞轉(zhuǎn)矩TT3：T1=而，故=149219 2）求Ft1與FtFrFa3：=2 423 N=4 865 N=1 810N=1 034 N3）輪4與輪3上所受的力為作用力與反作用力，故 Ft4=Ft3=4 865N Ft4=Ft3=1 810 N Fa4=Fa3=1 034 N 25. 圖所示為直齒錐齒輪–斜齒圓柱齒輪減速器，齒輪1主動(dòng)，轉(zhuǎn)向如圖示。錐齒輪的參數(shù)為mn=2mm，z1=20，z2=40，；斜齒圓柱齒輪的參數(shù)為mn=3mm，z3=20，z4=60。試求：（1）畫出各軸的轉(zhuǎn)向；（2）為使軸Ⅱ所受軸向力最小，標(biāo)出齒輪4的螺旋線方向；（3）畫出軸Ⅱ上齒輪3所受各力的方向；（4）若要求使軸Ⅱ上的軸承幾乎不承受軸向力，則齒輪3的螺旋角應(yīng)取多大（忽略摩擦損失）。解題要點(diǎn)：（1）軸Ⅱ、Ⅲ的轉(zhuǎn)向已示于圖中；（2）齒輪4的螺旋線方向已示于題圖解中，即z3為右螺旋，z4為左螺旋；（3）齒輪3所受各力 FtFrFa2及FtFrFa3已示于圖解圖中；（4）欲使軸Ⅱ上的軸承不承受軸向力，則要求|Fa2|=|Fa3|。按題設(shè)忽略摩擦損失，有所以 設(shè)軸I輸入轉(zhuǎn)矩為 mm =34mm，有聯(lián)立解方程式（1）、（2），得故當(dāng)β=時(shí)，軸II上的軸承可幾乎不受軸向力。四、習(xí)題參考答案單項(xiàng)選擇題1 C 2 A 3 B 4 C 5 D6 A 7 D 8 A 9 C 10 C11 A 12 B 13 B 14 C 15 D16 B 17 B 18 D 19 B 20 C21 C 22 B 23 D 24 C 25 C26 B 27 B 28 B 29 B 30 D31 A 32 C 33 D 34 B 35 B36 A 37 B 38 C 39 A 40 C41 B 42 A2. 填空題43 齒面磨損和齒根彎曲疲勞折斷44 齒面疲勞點(diǎn)蝕和輪齒彎曲疲勞折斷45 應(yīng)滿足，σF≤σFP46 接觸；彎曲；分度圓直徑dd247 磨損；耐磨性；彎曲疲勞；模數(shù)m48 齒面節(jié)線附近的齒根部分；單對齒嚙合時(shí)σH大；相對滑動(dòng)速度低，不易形成油膜；油擠入裂紋使裂紋受力擴(kuò)張49 齒面膠合50 交變接觸應(yīng)力；齒面節(jié)線附近的齒根部分51 相等的；不相等的；不相等的52 工作情況系數(shù)，它與原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)的工作特性有關(guān)；動(dòng)載系數(shù)，它與制造精度、圓周速度和重合度的大小有關(guān)；齒向載荷分布系數(shù)，它與齒輪的制造、安裝誤差及軸、軸承、支承的剛度有關(guān)53 齒面疲勞點(diǎn)蝕；輪齒彎曲疲勞折斷54 相反；相同55 點(diǎn)蝕；接觸；彎曲疲勞；彎曲56 σF1＞σF257 σH1=σH2；σHP1＞σHP2；σF1＞σF2；σFP1＞σFP2；YFa1＞YFa258 較少；模數(shù)m59 提高齒輪的抗彎曲疲勞強(qiáng)度60 改善齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，降低振動(dòng)與噪聲61 模數(shù)m62 為了便于安裝，保證齒輪的接觸寬度63 =64 對稱65 大于66 較小67 增大68 小齒輪調(diào)質(zhì)，大齒輪正火69 270 齒寬中點(diǎn)處的當(dāng)量直齒圓柱齒輪71 提高；提高72 磨齒73 減小嚙入與嚙出沖擊，降低動(dòng)載荷74 錐齒輪齒寬中點(diǎn)；z/cosδ75 ①提高齒輪制造精度，以減少齒輪的基節(jié)誤差與齒形誤差；②進(jìn)行齒廓與齒向修形76 齒數(shù)z、變位系數(shù)x、螺旋角β；模數(shù)m77 分度圓直徑d齒寬b；齒輪材料的種類、熱處理方式78 分度圓直徑d1或中心距。79 一對漸開線齒輪在節(jié)點(diǎn)嚙合的情況，可近似認(rèn)為以ρρ2為半徑的兩圓柱體接觸80 視為懸臂梁81 鑄造82 保持不變83 相等；不相等84 大；載荷分布不均勻；??；大；大85 高；相等86 1；87 下降、提高；下降、提高88 ①中心距不變，增大模數(shù)，減小齒數(shù)；②增大壓力角；③采用正變位89 ①；相等；②90 z/cosδ；大；平均91 1 628 N；539 N；246 N92 多；少93 z；zv=z/cos3β；zv=z/cosδ94 ①mn1=mn2；②n1=n2；③β1=β2（等值反向）95 斜齒圓柱齒輪；直齒錐齒輪96 齒面疲勞點(diǎn)蝕；接觸疲勞；輪齒彎曲疲勞折斷；彎曲疲勞97 法面；大端98 HBS2+（30～50）HBS；b2+（5～10）mm99 不相等；不相等；大小齒輪的材料及熱處理不同及工作循環(huán)次數(shù)不同100 較硬；較韌3. 問答題（101至143）（參考答案從略）27