第10章课后作业
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由图10-22查取寿命系数：KFN1=0.9(0.86~1)，KFN2=0.95(0.9~1) 选取安全系数S=1.4 计算弯曲疲劳许用应力：[σF]1=334.29MPa，[σF]2=257.86MPa YFa 1YSa1/[σF]1=0.0126，YFa 2YSa2/[σF]2=0.01537 2）试算模数mt≥1.922mm（YFa YSa/[σF]=0.01537）
④由图10-20查取材料的区域系数ZH=2.43
⑤由表10-5查取材料的弹性系数ZE=189.8MPa1/2 ⑥计算接触疲劳强度用重合度系数Zε=0.656（αt=20.562°， εα=1.654，εβ=1.984） ⑦计算螺旋角系数Zβ=0.985
【第10章补充作业】
⑧计算接触疲劳许用应力[σH] 由图10-25d查取疲劳极限：σHlim1=650MPa，σHlim2=550MPa 计算应力循环次数：N1=1.037×109，N2=2.788×108
由图10-23查取寿命系数：KHN1=0.95(0.92~1)，KHN2=0.98(0.95~1)
选取安全系数S=1 计算接触疲劳许用应力：[σH]1=617.5MPa，[σH]2=539MPa
2）试算小齿轮分度圆直径d1t≥59.815mm（ [σH]=[σH]2=539MPa）
（2）调整小齿轮分度圆直径 1）计算实际载荷系数前的数据准备 ①圆周速度v=1.127m/s ②齿宽b=59.815mm
④计算YFa YSa/[σF] 计算当量齿数：zv1=27.37，zv2=101.81 由图10-17查取齿形系数：YFa1=2.6，YFa2=2.19 由图10-18应力校正系数：YSa1=1.62，YSa2=1.81
由图10-24c查取疲劳极限：σFlim1=520MPa，σFlim2=380MPa
【第10章补充作业】
3）按实际载荷系数计算齿轮模数mn=2.21mm （3）模数mn=2.5mm（根据弯曲疲劳强度算得模数就近圆整为标准值）
（4）修正齿数z1=29（28.02），z2=107（107.3）（根据标准模数
和接触疲劳强度算得分度圆直径，注意z2与z1尽量互质）
4.几何尺寸计算 （1）计算中心距a=175mm （2）按圆整后的中心距修正螺旋角β=13.729°
【第10章补充作业】
3.按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）试算齿轮模数 1）确定公式中的各参数值 ①试选载荷系数KFt=1.3 ③计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数Yβ=0.769（εβ=1.984）
②计算弯曲疲劳强度用重合度系数Yε=0.68（βb=13.14°，εαv=1.744）
【第10章补充作业】
【第10章补充作业】
2）计算实际载荷系数KH ①由表10-2查取KA=1.25 ②由图10-8查取Kv=1.06 ③由表10-3查取KHα=1.2（KAFt1/b=148.275N/mm）
④由表10-4查取KHβ=1.3135
⑤计算实际载荷系数KH=2.088 3）按实际载荷系数计算分度圆直径 ①计算分度圆直径d1=70.05mm ②计算模数mn=2.719mm
mn=2.5mm，z1=29，β=13.729°，T1=2.122×105Nmm，YFa1=2.53， YFa2=2.18，YSa1=1.63，YSa2=1.82，Yε=0.6744，Yβ=0.742 σF1=152MPa<334MPa=[σF]1 σF2=146MPa<258MPa=[σF]2 满足齿根弯曲疲劳强度条件
大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度230HBS
3）选小齿轮齿数z1=25，大齿轮齿数z2=93 4）初选螺旋角β=14° 5）压力角α=20°
【第10章补充作业】
2.按齿面接触强度设计 （1）试算小齿轮分度圆直径 1）确定公式中的各数值 ①试选载荷系数KHt=1.3 ②计算小齿轮传递的转矩T1=2.122×105Nmm ③由表10-7查取齿宽系数φd=1
【第10章补充作业】
（2）调整齿轮模数 1）计算实际载荷系数前的数据准备
①圆周速度v=0.906m/s
②齿宽b=48.05 ③宽高比b/h=11.11
2）计算实际载荷系数
①由图10-8查取Kv=1.03 ②由表10-3查取KFα=1.2（KAFt1/b=229.77N/mm） ③由表10-4查取KHβ=1.311，由图10-13查取KFβ=1.28 ④计算实际载荷系数KF=1.9776
【第10章补充作业】
6.主要设计结论 齿数：z1=29，z2=107
模数：m=2.5mm
压力角：α=20° 螺旋角：β=13.729° 中心距：a=175mm 齿宽：b1=82mm，b2=76mm
材料及热处理：小齿轮选用40Cr（调质），齿面硬度270HBS；
大齿轮选用45钢（调质），齿面硬度230HBS 精度等级：7级
（3）计算分度圆直径d1=74.63mm，d2=275.37mm（两者之和等于
中心距）
（4）计算齿轮宽度b2=76mm，b1=82mm（b1＞b2）
【第10章补充作业】
5.圆整中心距后的强度校核 （1）齿面接触疲劳强度校核
KH=2.466（KA=1.25，Kv=1.07，KHα=1.4，KHβ=1.29），φd=1，
【题10-1】 试分析图示齿轮传动中各齿轮所受的力（用受力图表示出各
力的作用位置及方向）
【题10-1】
【题10-1】
【第10章补充作业】
试设计一带式输送机减速器中的一对斜齿圆柱齿轮传动。已知 传递功率P=8kW，转速n=360r/min，齿数比u=3.7，齿轮对称布置， 由电动机驱动，工作寿命为10年（设每年工作300天），两班制，工 作时有轻微振动，单向运转，频繁启动。 1.选定齿轮精度等级、材料及齿数 1）由表10-6选精度等级为7级， 2）由表10-1选小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度270HBS；
T1=2.122×105Nmm，d1=74.63mm，u=3.67，ZE=189.8MPa1/2， ZH=2.44，Zε=0.61，Zβ=0.9856 σH=317MPa<539MPa=[σH] 满足齿面接触疲劳强度条件
【第10章补充作业】
5.圆整Hale Waihona Puke Baidu心距后的强度校核 （2）齿根弯曲疲劳强度校核
KF=2.4155（KA=1.25，Kv=1.07，KHα=1.4，KFβ=1.29），φd=1，
④由图10-20查取材料的区域系数ZH=2.43
⑤由表10-5查取材料的弹性系数ZE=189.8MPa1/2 ⑥计算接触疲劳强度用重合度系数Zε=0.656（αt=20.562°， εα=1.654，εβ=1.984） ⑦计算螺旋角系数Zβ=0.985
【第10章补充作业】
⑧计算接触疲劳许用应力[σH] 由图10-25d查取疲劳极限：σHlim1=650MPa，σHlim2=550MPa 计算应力循环次数：N1=1.037×109，N2=2.788×108
由图10-23查取寿命系数：KHN1=0.95(0.92~1)，KHN2=0.98(0.95~1)
选取安全系数S=1 计算接触疲劳许用应力：[σH]1=617.5MPa，[σH]2=539MPa
2）试算小齿轮分度圆直径d1t≥59.815mm（ [σH]=[σH]2=539MPa）
（2）调整小齿轮分度圆直径 1）计算实际载荷系数前的数据准备 ①圆周速度v=1.127m/s ②齿宽b=59.815mm
④计算YFa YSa/[σF] 计算当量齿数：zv1=27.37，zv2=101.81 由图10-17查取齿形系数：YFa1=2.6，YFa2=2.19 由图10-18应力校正系数：YSa1=1.62，YSa2=1.81
由图10-24c查取疲劳极限：σFlim1=520MPa，σFlim2=380MPa
【第10章补充作业】
3）按实际载荷系数计算齿轮模数mn=2.21mm （3）模数mn=2.5mm（根据弯曲疲劳强度算得模数就近圆整为标准值）
（4）修正齿数z1=29（28.02），z2=107（107.3）（根据标准模数
和接触疲劳强度算得分度圆直径，注意z2与z1尽量互质）
4.几何尺寸计算 （1）计算中心距a=175mm （2）按圆整后的中心距修正螺旋角β=13.729°
【第10章补充作业】
3.按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）试算齿轮模数 1）确定公式中的各参数值 ①试选载荷系数KFt=1.3 ③计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数Yβ=0.769（εβ=1.984）
②计算弯曲疲劳强度用重合度系数Yε=0.68（βb=13.14°，εαv=1.744）
【第10章补充作业】
【第10章补充作业】
2）计算实际载荷系数KH ①由表10-2查取KA=1.25 ②由图10-8查取Kv=1.06 ③由表10-3查取KHα=1.2（KAFt1/b=148.275N/mm）
④由表10-4查取KHβ=1.3135
⑤计算实际载荷系数KH=2.088 3）按实际载荷系数计算分度圆直径 ①计算分度圆直径d1=70.05mm ②计算模数mn=2.719mm
mn=2.5mm，z1=29，β=13.729°，T1=2.122×105Nmm，YFa1=2.53， YFa2=2.18，YSa1=1.63，YSa2=1.82，Yε=0.6744，Yβ=0.742 σF1=152MPa<334MPa=[σF]1 σF2=146MPa<258MPa=[σF]2 满足齿根弯曲疲劳强度条件
大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度230HBS
3）选小齿轮齿数z1=25，大齿轮齿数z2=93 4）初选螺旋角β=14° 5）压力角α=20°
【第10章补充作业】
2.按齿面接触强度设计 （1）试算小齿轮分度圆直径 1）确定公式中的各数值 ①试选载荷系数KHt=1.3 ②计算小齿轮传递的转矩T1=2.122×105Nmm ③由表10-7查取齿宽系数φd=1
【第10章补充作业】
（2）调整齿轮模数 1）计算实际载荷系数前的数据准备
①圆周速度v=0.906m/s
②齿宽b=48.05 ③宽高比b/h=11.11
2）计算实际载荷系数
①由图10-8查取Kv=1.03 ②由表10-3查取KFα=1.2（KAFt1/b=229.77N/mm） ③由表10-4查取KHβ=1.311，由图10-13查取KFβ=1.28 ④计算实际载荷系数KF=1.9776
【第10章补充作业】
6.主要设计结论 齿数：z1=29，z2=107
模数：m=2.5mm
压力角：α=20° 螺旋角：β=13.729° 中心距：a=175mm 齿宽：b1=82mm，b2=76mm
材料及热处理：小齿轮选用40Cr（调质），齿面硬度270HBS；
大齿轮选用45钢（调质），齿面硬度230HBS 精度等级：7级
（3）计算分度圆直径d1=74.63mm，d2=275.37mm（两者之和等于
中心距）
（4）计算齿轮宽度b2=76mm，b1=82mm（b1＞b2）
【第10章补充作业】
5.圆整中心距后的强度校核 （1）齿面接触疲劳强度校核
KH=2.466（KA=1.25，Kv=1.07，KHα=1.4，KHβ=1.29），φd=1，
【题10-1】 试分析图示齿轮传动中各齿轮所受的力（用受力图表示出各
力的作用位置及方向）
【题10-1】
【题10-1】
【第10章补充作业】
试设计一带式输送机减速器中的一对斜齿圆柱齿轮传动。已知 传递功率P=8kW，转速n=360r/min，齿数比u=3.7，齿轮对称布置， 由电动机驱动，工作寿命为10年（设每年工作300天），两班制，工 作时有轻微振动，单向运转，频繁启动。 1.选定齿轮精度等级、材料及齿数 1）由表10-6选精度等级为7级， 2）由表10-1选小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度270HBS；
T1=2.122×105Nmm，d1=74.63mm，u=3.67，ZE=189.8MPa1/2， ZH=2.44，Zε=0.61，Zβ=0.9856 σH=317MPa<539MPa=[σH] 满足齿面接触疲劳强度条件
【第10章补充作业】
5.圆整Hale Waihona Puke Baidu心距后的强度校核 （2）齿根弯曲疲劳强度校核
KF=2.4155（KA=1.25，Kv=1.07，KHα=1.4，KFβ=1.29），φd=1，