机械设计(第八版)课后答案 濮良贵 纪名刚
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按对称循环变应力确定许用弯曲应力
4、校核弯曲强度：
满足弯曲强度。以上所选参数合适。
10-7
解（1）材料及精度。 根据小齿轮材料 38SiMnMo,调质，查表 10-1 得：硬度 217-269HBS,大齿轮 45 号 钢调质，查表 10-1 得：硬度 217-255HBS,齿轮精度：8 级。 （2）确定载荷系数。 使用系数：按轻微冲击查表 10-2 得：KA=1.25，小齿轮的分度圆直径
取安全系数 SF=1.5 由教材图 10-20（d）得
按对称循环变应力确定许用弯曲为
9、由弯曲强度计算齿轮的模数。因 数代入设计公式中得
取标准值
.
10、验算载荷系数：
小齿轮的分度圆直径
齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得:
假设
,由教材表 10-3 查得
齿宽 由教材表 10-4 查得 弯曲强度载荷 系数
1、确定作用在蜗轮上的转矩。按 z1=2 估取效率
,蜗轮上的转矩为
2、确定各计算系数。由教材表 11-5 查得 KA=1.15，取
,假设
,当量齿数为
,则载荷 系数
由教材图 11-19 查得齿形系数
.螺旋角影响系数
3、确定许用弯曲应力。由教材表 11-8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
。
蜗杆传动的工作寿命 Lh=6000h,蜗轮轮齿的应力循环次数
1、确定作用在蜗轮上的转矩。按 z1=2 估取效率 2、确定各计算系数。由教材表 11-5 查得 KA=1,取
,蜗轮上的转矩为 ,则载荷系数
蜗轮为铸锡磷青铜 ，取 ZE=160MPa，假设 d1/a=0.4,从教材图 11-18 中查得 3、确定许用接触应力。根据蜗轮材料为 ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，由教材表 11-7 查
齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得：Kv=1.21
假设
由教材表 10-3 查得：
齿宽? b=160mm 齿宽系数
齿宽与齿高比
由教材表 10-4 查得 弯曲强度载荷 系数
,由教材图 10-13 查得
=2.33 接触强度载荷 系数
=2.23
(3)确定强度计算各系数。 1、计算斜齿轮的当量齿数：
=1.40
2、初选载荷系数：初选 Kt=1.8 3、确定齿宽系数：小齿轮不对称布置，据教材表 10-7 选用 4、确定弹性影响系数：据教材表 10-6 查得 5、确定区域载荷系数：按标准直齿圆柱齿轮传动设计 ZH=2.5
6、齿数比： 7、确定接触许用应力： 循环次数
查教材图 10-19 曲线 I 得
查教材 10-21（d）得
8、由接触强度计算小齿轮的分度圆直径
9、验算载荷系数： 齿轮的使用系数：载荷 状况以轻微冲击为依据查教材表 10-2 得 KA=1.25 齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得：Kv=1.12 对于软齿面齿轮，假设
,由教材表 10-3 查得
齿宽 齿宽与齿高比
由教材表 10-4 查得 系数：
10、校正直径：
得蜗轮的基本许用接触应力
。蜗杆传动的工作寿命 Lh=16800h,蜗轮轮齿的应力循环次数
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
4、计算中心距
取中心距 a=200mm,因 i=23,故从教材表 11-2 中取模数 m=8mm,蜗杆分度圆直径 d1=80mm，这时 d1/a=0.4,与假设 值相符，因此以上计算结果可用。 （2）蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸：
提高轮齿抗弯疲劳强度的措施有：增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，可降 低齿根应力集中;增大轴和支承的则度，可减小齿面局部受载；采取合适的热处 理方法使轮世部具有足够的韧性；在齿根部进行喷丸、滚压等表面强度，降低齿 轮表面粗糙度，齿轮采用正变位等。 提高齿面抗 点蚀能力的措施有：提高齿面硬度；降低表面粗糙度；增大润滑油 粘度；提高加工、发装精度以减小动载荷 ；在许可范围内采用较大变位系数正 传动，可增大齿轮传动的综合曲率半径。 10-6 解（1）选用齿轮的材料和精度等级，由教材表 10-1 可知，大小齿轮材料均为 45 号钢调质，小齿轮齿面硬度为 250HBS,大齿轮齿面硬度为 220HBS. 选精度等级为 7 级。 （2）按齿面接触疲劳强度设计。 1、小齿轮传递的转矩
2、初选载荷 系数：初选 Kt=1.6 3、确定齿宽系数：小齿轮作臂布置，据教材表 10-7 选取 4、初选螺旋角： 5、计算斜齿轮的当量齿数：
6、确定齿形系数和应力集中系数： 查教材表 10-5 得
7、确定斜齿轮端面重合度：查教材图 10-26 得
8、确定弯曲强度许用应力： 循环次数
由教材图 10-18 查得
得蜗轮的基本许用接触应力
百度文库
.
蜗杆传动的工作寿命 Lh=12000h,蜗轮轮的应力循环次数为
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
3、计算中心距
,取中心距 a=125mm,因 i12=20,故从教材表 11-2 中取模数 m=5mm,蜗
杆分度圆直径 d1=50mm,这时 d1/a=0.4,由教材图 11-8 查得接触系数
3-1:参考答案
机械设计
第三章课后习题集参考答案
3-2:参考答案
3-3 3-4
3-5
机械设计
第八章课后习题集参考答案 8-1:
8-2 8-3
5-4
机械设计 第九章课后习题集参考答案
9-1: 解 图（a）,(b)所示布置中链轮按逆时针方向旋转合理。 两轮轴线机具置在同王铅垂面内下垂量增大，下链轮的有效啮合齿数减少，降低了传动能力。应采取：1、调整 中心距；2、加张紧轮；3、两轮偏置等措施。
10-3 答：齿面接触应力是脉动循环，齿根弯曲应力是对称循环。在作弯曲强度 计算时，应将图中查出的极限应力值乘以 0.7. 10-4 答：一般齿轮材料主要选用锻钢（碳钢或全金钢）。对于精度要求较低的 齿轮，将齿轮毛坯经正火或调质处理后切齿即为成，这时精度可达 8 级，精切合 金钢主要是渗碳后淬火，最后进行滚齿等精加工，其精度可达 7，6 级甚或 5 级。 对于尺寸较大的齿轮，可适用铸钢或球墨铸铁，正火后切齿也可达 8 级精度。 10-5
2、确定齿形系数和应力集中系数： 查教材表 10-5 得
3、确定斜齿轮端面重合度：查教材图 10-26 得
4、螺旋角影响系数： 斜齿轮的纵向重合度
查教材图 10-28 得： 5、确定弹性影响系数：据教材表 10-6 查得 ZE=189.8MPa 6、确定区域载荷系数：据教材图 10-30 查得 ZH=2.47 (4)计算许用应力。 1、计算循环次数：
11、校正模数：
,由 10-13 查得
可以得出前面取标准值 12、螺旋仍的确定：
合适。
中心距： 圆整中心距 a=99mm 后，螺旋角
,将齿轮 1 的参
13、斜齿轮的相关参数：
对齿宽圆整：b2=24mm,b1=28mm (3)齿面接触强度校核。 1、确定接触强度载荷系数：
=1.83 2、确定接触强度许用应力： 查教材图 10-21（e）得 查教材图 10-19 中曲线 2 得 取安全系数：SH=1.0
11-2
解：采用渐开线蜗杆（ZI），考虑到是低速中载的蜗杆，蜗杆用 45 呈钢，蜗杆螺旋齿面要不熟淬火，硬度为 45-55HRC， 蜗轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造。 （1）按齿面接触疲劳强度设计：
1、确定各计算系数。由教材表 11-5 查得 KA=1.15,取
,
则载荷系数
蜗轮为铸锡磷青铜 ，取 ZE=16OMPa,假设 d1/a=0.35,从教材图 11-18 中查得 2、确定许用接触应力。根据蜗轮材料为 ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，由教材表 11=7 查
3、确定弹性影响系数：据教材表 10-6 查得 4、确定区域载荷系数：据教材图 10-30 查得 ZH=2.43 5、校核接触强度：
满足接触强度，以上所选参数合适。
机械设计 第十一章 课后习题集参考答案
11-1
解：各轴的回转方向如图 11.7 所示，蜗转 2，4 的轮齿螺旋线方向均为右旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置 及方向如图 11.7 所示。
.滑动速度为
，周围空气温度取
,箱体表面传热系数取
由教材表 11-18 插值求得当量摩擦角
。蜗杆传动的总效率为
(5)结构设计（略）。
11-4
解：采用开式渐开线蜗杆（ZI）传动。因为要救济 n1=1460r/min,n2=120r/min, 所以 i=12.17,故按非标准中心距设计。蜗杆用 45 号钢，蜗杆螺旋 齿面要求淬火，硬度为 45-55KRC.蜗轮用铸 锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造。 （1）按齿根弯曲疲劳强度设计：
1、蜗杆。从教材表 11-2 查得蜗杆头数 z1=2,直径系数 q=10,分度圆导程角
。则
轴向齿距
齿顶圆直径
齿根圆直径 蜗杆轴向齿厚 2、蜗轮。蜗轮齿数 z2=47,变位系数 x2=-0.375。 验算传动比 i=z2/z1=23.5，这时传动比误差为 2.2%，是允许的。 蜗轮分度圆直径 d2=mz2=276mm 蜗轮喉圆直径
（2）计算弯曲强度许用应力： 由教材图 10-18 查得：
取安全系数??????? 由教材图 10-20(C)得
按脉动循环变应力确定许用弯曲应力
(3)计算接触强度许用应力： 查教材图 10-19 中曲线 1 得
查教材图 10-21（d）得
取安全系数 SH=1.0，则
(4)由弯曲强度确定的最大转矩。
可用。 （2）蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸：
,因为
因此以上计算结果
1、蜗杆。由教材表 11-2 查得蜗杆头数 z1=2,直径系数 q=10,分度圆导程角
轴向齿距
齿顶圆直径
齿根圆直径
蜗杆轴向齿厚 2、蜗轮。蜗轮齿数 z2=41,变位系数 x2=-0.5。 验算传动比 i=z2/z1=20.5,这时传动比误差为 2.5%，是允许的。 蜗轮分度圆直径 d2=mz2=205mm 蜗轮喉圆直径
比较
和
由公式
得
（5）由接触强度 确定的最大转矩。由公式
得 (6)齿轮行动的功率。由弯曲强度和接触强度计算的转矩可知，此齿轮传动所能 传递的最大转矩为 T1=1827280N.mm
10-8 解(1)选择齿轮的材料和精度等级。根据教材表 10-1 选大小齿轮材料均为 20CrMnTi,渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取 62HRC,大齿轮齿面硬度取 58HRC，世部 达 300HBS. 选精度等级为 6 级。 （2）按齿根弯曲疲劳强度设计。 1、小齿轮传递的转矩：
.
寿命系数
许用弯曲应力
3、校核计算 满足弯曲强度条件。 4、热平衡计算。取润滑油的最高工作温度
。滑动速度为
,周围空气温度取
,箱体表面传热系数
由教材表 11-18 插值求得当量摩擦角
。蜗杆传动的总效率为
蜗杆传递的功率为
所需的散热面积为 (5)结构设计（略）
11-3
解采用渐开线蜗杆（ZI）。 （1）按齿面接触疲劳强度设计：
蜗轮咽喉母圆半径 (3)校核齿根弯曲疲劳强度：
1、确定各计算系数。当量齿数
根据 x2=-0.5 和
,由教材图 11-19 查得齿形系数
。则
根据 x2=-0.5 和 zv2=43.48，由教材图 11-29 查得齿形系数
.螺旋角影响系数
2、确定许用弯曲应力。由教材表 11-8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
蜗轮齿根圆 直径 蜗轮咽喉母圆半径 (3)校核齿根弯曲疲劳强度：
1、确定各计算系数。法量齿数
根据 x2=-0.375 和
，则教材图 11-19 查得齿形系数
。螺旋角影响系数
2、确定许用弯曲应力。由教材表 11-8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
.
寿命系数
许用弯曲应力
3、校核计算 满足强度条件。 （4）热平衡计算。取润滑油的最高工作温度
9-2
9-4
机械设计第十章 齿轮设计 课后习题答案
10-2 解（1）齿轮 A 为主动轮，齿轮 B 为“惰轮”，也就是说齿轮 B 既是主动轮 又是从动轮。当齿轮 B 与主动轮 A 啮合时，工作齿面是王侧，当齿轮 B 与从动轮 C 啮合时，工作齿面是另一侧。对于一个轮齿来讲，是双齿面工作双齿面受载， 弯曲应力是对称循环，接触力是脉动循环，取
,由教材图 10-13 查得：
,接触强度载荷
取标准值 m=2.5mm 11、齿轮的相关参数：
12、确定齿宽：
圆整后，取 b2=50mm,b1=55mm. (3)校核齿根弯曲疲劳强度。
1、确定弯曲强度载荷系数：
2、查教材表 10-5 得
3、确定许用应力： 由教材图 10-18 查得： 取安全系数 由教材图 10-20（c）得
4、校核弯曲强度：
满足弯曲强度。以上所选参数合适。
10-7
解（1）材料及精度。 根据小齿轮材料 38SiMnMo,调质，查表 10-1 得：硬度 217-269HBS,大齿轮 45 号 钢调质，查表 10-1 得：硬度 217-255HBS,齿轮精度：8 级。 （2）确定载荷系数。 使用系数：按轻微冲击查表 10-2 得：KA=1.25，小齿轮的分度圆直径
取安全系数 SF=1.5 由教材图 10-20（d）得
按对称循环变应力确定许用弯曲为
9、由弯曲强度计算齿轮的模数。因 数代入设计公式中得
取标准值
.
10、验算载荷系数：
小齿轮的分度圆直径
齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得:
假设
,由教材表 10-3 查得
齿宽 由教材表 10-4 查得 弯曲强度载荷 系数
1、确定作用在蜗轮上的转矩。按 z1=2 估取效率
,蜗轮上的转矩为
2、确定各计算系数。由教材表 11-5 查得 KA=1.15，取
,假设
,当量齿数为
,则载荷 系数
由教材图 11-19 查得齿形系数
.螺旋角影响系数
3、确定许用弯曲应力。由教材表 11-8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
。
蜗杆传动的工作寿命 Lh=6000h,蜗轮轮齿的应力循环次数
1、确定作用在蜗轮上的转矩。按 z1=2 估取效率 2、确定各计算系数。由教材表 11-5 查得 KA=1,取
,蜗轮上的转矩为 ,则载荷系数
蜗轮为铸锡磷青铜 ，取 ZE=160MPa，假设 d1/a=0.4,从教材图 11-18 中查得 3、确定许用接触应力。根据蜗轮材料为 ZCuSn10P1,金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，由教材表 11-7 查
齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得：Kv=1.21
假设
由教材表 10-3 查得：
齿宽? b=160mm 齿宽系数
齿宽与齿高比
由教材表 10-4 查得 弯曲强度载荷 系数
,由教材图 10-13 查得
=2.33 接触强度载荷 系数
=2.23
(3)确定强度计算各系数。 1、计算斜齿轮的当量齿数：
=1.40
2、初选载荷系数：初选 Kt=1.8 3、确定齿宽系数：小齿轮不对称布置，据教材表 10-7 选用 4、确定弹性影响系数：据教材表 10-6 查得 5、确定区域载荷系数：按标准直齿圆柱齿轮传动设计 ZH=2.5
6、齿数比： 7、确定接触许用应力： 循环次数
查教材图 10-19 曲线 I 得
查教材 10-21（d）得
8、由接触强度计算小齿轮的分度圆直径
9、验算载荷系数： 齿轮的使用系数：载荷 状况以轻微冲击为依据查教材表 10-2 得 KA=1.25 齿轮的圆周速度
由教材图 10-8 查得：Kv=1.12 对于软齿面齿轮，假设
,由教材表 10-3 查得
齿宽 齿宽与齿高比
由教材表 10-4 查得 系数：
10、校正直径：
得蜗轮的基本许用接触应力
。蜗杆传动的工作寿命 Lh=16800h,蜗轮轮齿的应力循环次数
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
4、计算中心距
取中心距 a=200mm,因 i=23,故从教材表 11-2 中取模数 m=8mm,蜗杆分度圆直径 d1=80mm，这时 d1/a=0.4,与假设 值相符，因此以上计算结果可用。 （2）蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸：
提高轮齿抗弯疲劳强度的措施有：增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，可降 低齿根应力集中;增大轴和支承的则度，可减小齿面局部受载；采取合适的热处 理方法使轮世部具有足够的韧性；在齿根部进行喷丸、滚压等表面强度，降低齿 轮表面粗糙度，齿轮采用正变位等。 提高齿面抗 点蚀能力的措施有：提高齿面硬度；降低表面粗糙度；增大润滑油 粘度；提高加工、发装精度以减小动载荷 ；在许可范围内采用较大变位系数正 传动，可增大齿轮传动的综合曲率半径。 10-6 解（1）选用齿轮的材料和精度等级，由教材表 10-1 可知，大小齿轮材料均为 45 号钢调质，小齿轮齿面硬度为 250HBS,大齿轮齿面硬度为 220HBS. 选精度等级为 7 级。 （2）按齿面接触疲劳强度设计。 1、小齿轮传递的转矩
2、初选载荷 系数：初选 Kt=1.6 3、确定齿宽系数：小齿轮作臂布置，据教材表 10-7 选取 4、初选螺旋角： 5、计算斜齿轮的当量齿数：
6、确定齿形系数和应力集中系数： 查教材表 10-5 得
7、确定斜齿轮端面重合度：查教材图 10-26 得
8、确定弯曲强度许用应力： 循环次数
由教材图 10-18 查得
得蜗轮的基本许用接触应力
百度文库
.
蜗杆传动的工作寿命 Lh=12000h,蜗轮轮的应力循环次数为
寿命系数为 蜗轮齿面的许用接触应力为
3、计算中心距
,取中心距 a=125mm,因 i12=20,故从教材表 11-2 中取模数 m=5mm,蜗
杆分度圆直径 d1=50mm,这时 d1/a=0.4,由教材图 11-8 查得接触系数
3-1:参考答案
机械设计
第三章课后习题集参考答案
3-2:参考答案
3-3 3-4
3-5
机械设计
第八章课后习题集参考答案 8-1:
8-2 8-3
5-4
机械设计 第九章课后习题集参考答案
9-1: 解 图（a）,(b)所示布置中链轮按逆时针方向旋转合理。 两轮轴线机具置在同王铅垂面内下垂量增大，下链轮的有效啮合齿数减少，降低了传动能力。应采取：1、调整 中心距；2、加张紧轮；3、两轮偏置等措施。
10-3 答：齿面接触应力是脉动循环，齿根弯曲应力是对称循环。在作弯曲强度 计算时，应将图中查出的极限应力值乘以 0.7. 10-4 答：一般齿轮材料主要选用锻钢（碳钢或全金钢）。对于精度要求较低的 齿轮，将齿轮毛坯经正火或调质处理后切齿即为成，这时精度可达 8 级，精切合 金钢主要是渗碳后淬火，最后进行滚齿等精加工，其精度可达 7，6 级甚或 5 级。 对于尺寸较大的齿轮，可适用铸钢或球墨铸铁，正火后切齿也可达 8 级精度。 10-5
2、确定齿形系数和应力集中系数： 查教材表 10-5 得
3、确定斜齿轮端面重合度：查教材图 10-26 得
4、螺旋角影响系数： 斜齿轮的纵向重合度
查教材图 10-28 得： 5、确定弹性影响系数：据教材表 10-6 查得 ZE=189.8MPa 6、确定区域载荷系数：据教材图 10-30 查得 ZH=2.47 (4)计算许用应力。 1、计算循环次数：
11、校正模数：
,由 10-13 查得
可以得出前面取标准值 12、螺旋仍的确定：
合适。
中心距： 圆整中心距 a=99mm 后，螺旋角
,将齿轮 1 的参
13、斜齿轮的相关参数：
对齿宽圆整：b2=24mm,b1=28mm (3)齿面接触强度校核。 1、确定接触强度载荷系数：
=1.83 2、确定接触强度许用应力： 查教材图 10-21（e）得 查教材图 10-19 中曲线 2 得 取安全系数：SH=1.0
11-2
解：采用渐开线蜗杆（ZI），考虑到是低速中载的蜗杆，蜗杆用 45 呈钢，蜗杆螺旋齿面要不熟淬火，硬度为 45-55HRC， 蜗轮用铸锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造。 （1）按齿面接触疲劳强度设计：
1、确定各计算系数。由教材表 11-5 查得 KA=1.15,取
,
则载荷系数
蜗轮为铸锡磷青铜 ，取 ZE=16OMPa,假设 d1/a=0.35,从教材图 11-18 中查得 2、确定许用接触应力。根据蜗轮材料为 ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，由教材表 11=7 查
3、确定弹性影响系数：据教材表 10-6 查得 4、确定区域载荷系数：据教材图 10-30 查得 ZH=2.43 5、校核接触强度：
满足接触强度，以上所选参数合适。
机械设计 第十一章 课后习题集参考答案
11-1
解：各轴的回转方向如图 11.7 所示，蜗转 2，4 的轮齿螺旋线方向均为右旋。蜗杆、蜗轮所受各力的作用位置 及方向如图 11.7 所示。
.滑动速度为
，周围空气温度取
,箱体表面传热系数取
由教材表 11-18 插值求得当量摩擦角
。蜗杆传动的总效率为
(5)结构设计（略）。
11-4
解：采用开式渐开线蜗杆（ZI）传动。因为要救济 n1=1460r/min,n2=120r/min, 所以 i=12.17,故按非标准中心距设计。蜗杆用 45 号钢，蜗杆螺旋 齿面要求淬火，硬度为 45-55KRC.蜗轮用铸 锡磷青铜 ZCuSn10P1,金属模铸造。 （1）按齿根弯曲疲劳强度设计：
1、蜗杆。从教材表 11-2 查得蜗杆头数 z1=2,直径系数 q=10,分度圆导程角
。则
轴向齿距
齿顶圆直径
齿根圆直径 蜗杆轴向齿厚 2、蜗轮。蜗轮齿数 z2=47,变位系数 x2=-0.375。 验算传动比 i=z2/z1=23.5，这时传动比误差为 2.2%，是允许的。 蜗轮分度圆直径 d2=mz2=276mm 蜗轮喉圆直径
（2）计算弯曲强度许用应力： 由教材图 10-18 查得：
取安全系数??????? 由教材图 10-20(C)得
按脉动循环变应力确定许用弯曲应力
(3)计算接触强度许用应力： 查教材图 10-19 中曲线 1 得
查教材图 10-21（d）得
取安全系数 SH=1.0，则
(4)由弯曲强度确定的最大转矩。
可用。 （2）蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸：
,因为
因此以上计算结果
1、蜗杆。由教材表 11-2 查得蜗杆头数 z1=2,直径系数 q=10,分度圆导程角
轴向齿距
齿顶圆直径
齿根圆直径
蜗杆轴向齿厚 2、蜗轮。蜗轮齿数 z2=41,变位系数 x2=-0.5。 验算传动比 i=z2/z1=20.5,这时传动比误差为 2.5%，是允许的。 蜗轮分度圆直径 d2=mz2=205mm 蜗轮喉圆直径
比较
和
由公式
得
（5）由接触强度 确定的最大转矩。由公式
得 (6)齿轮行动的功率。由弯曲强度和接触强度计算的转矩可知，此齿轮传动所能 传递的最大转矩为 T1=1827280N.mm
10-8 解(1)选择齿轮的材料和精度等级。根据教材表 10-1 选大小齿轮材料均为 20CrMnTi,渗碳淬火。小齿轮齿面硬度取 62HRC,大齿轮齿面硬度取 58HRC，世部 达 300HBS. 选精度等级为 6 级。 （2）按齿根弯曲疲劳强度设计。 1、小齿轮传递的转矩：
.
寿命系数
许用弯曲应力
3、校核计算 满足弯曲强度条件。 4、热平衡计算。取润滑油的最高工作温度
。滑动速度为
,周围空气温度取
,箱体表面传热系数
由教材表 11-18 插值求得当量摩擦角
。蜗杆传动的总效率为
蜗杆传递的功率为
所需的散热面积为 (5)结构设计（略）
11-3
解采用渐开线蜗杆（ZI）。 （1）按齿面接触疲劳强度设计：
蜗轮咽喉母圆半径 (3)校核齿根弯曲疲劳强度：
1、确定各计算系数。当量齿数
根据 x2=-0.5 和
,由教材图 11-19 查得齿形系数
。则
根据 x2=-0.5 和 zv2=43.48，由教材图 11-29 查得齿形系数
.螺旋角影响系数
2、确定许用弯曲应力。由教材表 11-8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
蜗轮齿根圆 直径 蜗轮咽喉母圆半径 (3)校核齿根弯曲疲劳强度：
1、确定各计算系数。法量齿数
根据 x2=-0.375 和
，则教材图 11-19 查得齿形系数
。螺旋角影响系数
2、确定许用弯曲应力。由教材表 11-8 查得蜗轮的基本许用弯曲应力为
.
寿命系数
许用弯曲应力
3、校核计算 满足强度条件。 （4）热平衡计算。取润滑油的最高工作温度
9-2
9-4
机械设计第十章 齿轮设计 课后习题答案
10-2 解（1）齿轮 A 为主动轮，齿轮 B 为“惰轮”，也就是说齿轮 B 既是主动轮 又是从动轮。当齿轮 B 与主动轮 A 啮合时，工作齿面是王侧，当齿轮 B 与从动轮 C 啮合时，工作齿面是另一侧。对于一个轮齿来讲，是双齿面工作双齿面受载， 弯曲应力是对称循环，接触力是脉动循环，取
,由教材图 10-13 查得：
,接触强度载荷
取标准值 m=2.5mm 11、齿轮的相关参数：
12、确定齿宽：
圆整后，取 b2=50mm,b1=55mm. (3)校核齿根弯曲疲劳强度。
1、确定弯曲强度载荷系数：
2、查教材表 10-5 得
3、确定许用应力： 由教材图 10-18 查得： 取安全系数 由教材图 10-20（c）得