机械设计基础作业答案(三)

机械设计基础课程形成性考核作业答案（三）第8章齿轮传动

1．渐开线齿廓形状取决于________直径大小。

A．节圆B．分度圆C．基圆D．齿顶圆

2．对于标准直齿圆柱齿轮，决定齿廓形状的基本参数是________，________，________。

3．标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的_________模数和_________都相等，齿轮的_________角相等、旋向_________。

4．采用展成法加工正常齿齿轮时，不发生根切的最少齿数是_______

5．一对齿轮啮合时，两齿轮的________始终相切。

A．分度圆B．基圆C．节圆D．齿根圆

6．已知一标准渐开线直齿圆柱齿轮，其齿顶圆直径d a1＝77.5mm，齿数z1＝29。现要求设计一个大齿轮与其相啮合，传动的安装中心距a＝145mm，试计算这个大齿轮的主要尺寸。（分度圆直径d2、齿顶圆直径d a2、齿根圆直径d f2、基圆直径d b2）

7．两级平行轴斜齿圆柱齿轮传动如图所示，高速级m n＝3mm，β1＝15°Z2＝51；低速级m n＝5mm，Z3＝17试问：

（1）低速级斜齿轮旋向如何选择才能使中间轴上两齿轮轴向力的方向相反?

（2）低速级齿轮取多大螺旋角β2才能使中间轴的轴向力相互抵消?

8．单级闭式直齿圆柱齿轮传动，已知小齿轮材料为45钢，调质处理，大齿轮材料为ZG45，正火处理，已知传递功率P l＝4kW，n1＝720r/min，m＝4mm，z l＝25，z2＝73，b1=84mm，b2=78mm，双向运转，齿轮在轴上对称布置，中等冲击，电动机驱动。试校核此齿轮传动的强度。

1．C

2．齿数 压力角 变位系数

3．法面 法面压力角 螺旋角相等 相反 4．17 5．C

6．解：m ha z d a *)2(11+=

mm m 5.2=∴

2/)(21z z m a +=

mm z 872=∴ mm mz d 5.217875.222=⨯== mm m ha z d a 5.222*)2(22=+= mm m c ha z d f 25.211*)2*2(22=--= mm d d b 38.204cos 2==α 7．解：（1）低速级斜齿轮旋向为左旋，才能使中间轴上两齿轮轴向力相反。 （2）2312ββtg F tg F t t =

3

32222d T F d T F II t II

t =

=

2123

22ββtg d T tg d T II

II = →

3322211c o s 2c o s Z m tg Z m tg n n ββββ⨯=⨯ 2

23

312s i n s i n

Z m Z m n n ⨯=ββ

≈2β8.27°

8．解：

小齿选用45号钢，轮调质处理，查表硬度220HBS 大齿轮ZG45 硬度

180HBC

查表得 MPa F 1901lim =δ M P a F 1402l i m =δ

M

P a H 5551l i m =δ M P a H 4702lim =δ 查表得：1.1=H S 4.1=F S []M P a

S H

H l i n H 5.5041

.1555

11===

σσ []M P a

S H

H l i n H 3.4271

.147022===σσ []M P a

S F

F l i n F 7.1354

.1190

11===

σσ []M P a

S F

F l i n F 1004

.1140

22===σσ 计算转矩： mm N T ⋅⨯=⨯

⨯=461103.5720

4

1055.9 由于原动机为电动机，中等冲击，对称布置，故得K=1.2

由于是闭式齿轮， 我们先较核齿面接触疲劳强度，我们按标准中心距进行较核：

mm z z m a 1962/)(21=+= 92.225

7312===

z z u ∴3.4277.221)1(3552

23

1〈=+=MPa a ub u KT H σ （安全）

下面，我们再较核齿根弯曲疲劳强度。 查表得：

22.41=FS Y 88.32=FS Y

[][]2

22

111

z Y z Y F FS F FS σσ>

∴M P a z m b Y KT FS F 2.1721

2

21

11==

δ＜100 ＜7.135(安全)

第9章齿轮传动

1．为什么将蜗杆分度圆直径d l规定为蜗杆传动中的标准参数？

2．为什么蜗杆的传动比i只能表达为i＝z2/z1，却不能以i＝d2/d1来表示？

3．图示的各蜗杆传动均以蜗杆为主动件。试标出图中未注明的蜗轮或蜗杆的转向及旋向，并画出蜗杆和蜗轮受力的作用点和三个分力的方向。

（a）（b）

1．为便于加工蜗轮刀具的标准化，一般将蜗杆的分度圆直径规定为标准值。

2．因为蜗轮蜗杆传动的传动比与蜗杆的直径无关。

3．

（a）

（b）

第10章 作业题

1．图示所示轮系，已知Z 1=18、Z 2=20、Z 2'=25、Z 3=25、Z 3'=2、Z 4=40，求该轮系的传动比，并判断蜗轮4的转向。

2．在图示轮系中，已知z 1、z 2、z 2'、z 3、z 4、 z 4'、 z 5、 z 5'、z 6。 求传动比i 16。

3．如图所示的轮系，已知,15,30,15,25,1533221=====''z z z z z 2

,3044=='z z