机械设计第九版题解

10/29/2015西北工业大学蒲良贵主编《机械设计》新版第九版齿轮章节例题课堂讲解及习题解答（与原来第八版数表图均有不同）上海工程技术大学机械设计教研室陆宁编写10/29/2015教材例题:试设计一对齿轮,输入功率P1=10kw,小齿轮转速N1=960r/min,齿数比u=3.2,传动平稳,转向不变,c齿轮相对于轴承为非对称布置.MPaH540][1MPaH5.522][2MPaF57.303][1MPaF86.238][2解:初选载荷系数Kt=1.3,根据齿轮是相对于支撑非对称布置选齿宽系数Φd=1(教材P205表10-7)1.按接触强度设计分度圆直径选Z1=24则Z2=7710/29/2015321112HEHdttZZZuuTKd1.3189.82.51MPaH540][1MPaH5.522][2带入较小的值mmdt763.5914116110948.91055.9nPT3.2smndvt/.310006011mmdbtd763.591873.00.8733-4Z10/29/201510/29/2015smndvt/.31000601110/29/2015传动平稳KA=1(教材P193表10-2)HHVAKKKKKsmv/29.3精度7,查图10-8得1.12341110329.3763.59/10948.922ttdTF100/7.55763.59/10329.31/31mmNbFKtA10/29/2015传动平稳KA=1(教材P193表10-2)HHVAKKKKKsmv/29.3精度7,查图10-8得1.12b=65.396,Φd=1查表10-4得:1.421401.417801.42659.763)40763.59(4080417.1426.1417.1mmkkddtt995.693111.210/29/201510/29/201591.1HHvAHKKKKKmmKKddHtt939.673.191.1763.59331183.211Zdm9)83.225.2/(763.59/hb10/29/20152.按弯曲强度设计模数FFVAKKKKK341110329.3763.59/10948.922ttdTF100/7.55763.59/10329.31/31mmNbFKtA10/29/20151.031.041.061.081.101.21.51.3234561.031.061.11.21.31.52341.081.04HkHkFk12643hb3.1FK10/29/2015226.2650.221FaFaYY10/29/2015764.1580.121sasaYY10/29/20152.按弯曲强度设计模数01644.0][01379.0][222111FsaFaFsaFaYYYY取大者代入mmYYYzKTmFsaFad72.123211688.0711.175/025.075.025.0Y圆整27472.1FFvAKKKKK10/29/2015342/939.6711mdZ1098.108342.312uZZ下略10/29/2015教材例题:试设计一对齿轮,输入功率P1=10kw,小齿轮转速N1=960r/min,齿数比u=3.2,传动平稳,转向不变,c齿轮相对于轴承为非对称布置.MPaH540][1MPaH523][2MPaF57.303][1MPaF86.238][2初选Z1=24Z2=77O147级精度10/29/2015321112HEHdttZZZZuuTKd1.3189.814116110948.91055.9nPT3.2523Mpa10/29/201543.2,14HOZ10/29/2015671.0)1(34905.1/639.1)2/()]()([1'22'11ZtgZtgtgztgtgzdtattat985.0cosZoOOnttgarctgtgarctg562.20)14cos/20()cos/(Oantathzz974.29)]cos2/(cosarccos[*111Oantathzz038.24)]cos2/(cosarccos[*22210/29/2015321112HEHdttZZZZuuTKd1.31mmdt741.4814116110948.91055.9nPT3.2smndvt/45.2100060960741.4814.310006011mmdbtd741.481523Mpa985.0671.08.189433.2185.2419.14.110.11HHvAHKKKKK算出载荷系数，与直齿轮方法完全相同，此处不再赘述10/29/20153411110082.4741.48/10948.92/2ttdTF100741.48/10082.41/31bFKtAtdb1,与直齿轮不同，故查出的HK不同10/29/2015mmZdmOn343.224/14cos954.57/cos11mmkkddtt954.573.1185.2741.48331111)343.225.2/(954.57/hb954.571dbd10/29/20152.按弯曲强度设计模数778.01201684.0/75.025.0728.1cos140.13)cos(2OvbvOtbYYtgarctg033.2FFvAKKKKK11.11.41.32根据b/h和HK查图10-1310/29/2015图10-17，18查得:211.2592.221FaFaYY774.1596.121sasaYY01642.0][01363.0][222111FsaFaFsaFaYYYY取大者代入83.123211FsaFadnYYzYYKTm29.84cos27.26cos322311ZZZZVV0.684*0.778取210/29/20153.圆整:954.571d2nm292.282/14cos954.57/cos11Onmdz938.92292.312uzz12573.125)(cos221zzmanOnzzam578.12)(22110/29/2015例题：设计一对直齿圆锥齿轮，已知小齿轮主动，悬臂，大齿轮从动，简支，u=3.2，MpaH540][1MpaH523][2MpaF250][1MpaF197][2NmmT4110948.9解：取Z1=24,Z2=773.0R21124()(10.5)HEtHRRZZKTdu3按接触强度设计公式3.1tK直接求得：97.841td225.72)5.01(11RtmddRbR2112udRt832.422/121udbtRsmndvmm/63.310006011电动机驱动，载荷平稳10/29/20151AK载荷平稳取据速度查得173.1vK1FHKK直齿锥齿轮取34.1HK27.1FK查法与直齿轮相同，不再赘述578.1HHvAHKKKKK634.903.1578.197.8411HtHtKKdd7.3/11Zdm10/29/2015按弯曲强度计算1AK173.1vK1FHKK34.1HK27.1FK49.1FFvAFKKKKK按当量齿数查出齿形系数和应力集中系数Oarctguarctg312.17)77/24()/1(1O688.72312.1790214.25cos/111ZZv76.258cos/222ZZv0167.02506.163.2][111FsaFaYY0202.019787.113.2][222FsaFaYY1322211.92(10.5)1FasaFFRRYYKTmZu取210/29/2015634.901d2m4632.45/Z11md圆整：以下不再赘述10/29/2015以下是教材计算题的解答过程10/29/201510-6设计铣床中的一对直齿圆柱齿轮，已知P1=7.5kw，n1=1450r/min,小齿轮相对于其轴的支撑为非对称布置，传动比要求u=2.08。有轻微冲击，试设计这对齿轮。补充条件：初选Kt=1.8，小齿轮齿数Z1=26，大齿轮齿数Z2=54.许用应力为：MpaMpaMpaMpaFFH213][,220][,599][,600][2121H补充作业（斜齿轮）前10-6习题中其他条件不变，按斜齿轮设计，初设螺旋角O1010-6设计铣床中的一对直齿圆柱齿轮，已知P1=7.5kw，n1=1450r/min,小齿轮相对于其轴的支撑为非对称布置，传动比要求u=2.08。有轻微冲击，试设计这对齿轮。补充条件：初选Kt=1.8，小齿轮齿数Z1=26，大齿轮齿数Z2=54.许用应力为：MpaMpaMpaMpaFFH213][,220][,599][,600][2121H解：（1）计算小齿轮传递的转矩Nmmn4939714505.71055.9p1055.9T61161(2)确定齿宽系数，按表10-7取1d(3)确定材料的弹性影响系数查表10-6钢一律取得mpa8.189ZE(4)确定区域系数：直齿轮一律取5.2Hz(5)传动比08.226/54/u12ZZ用接触强度设计(6)重合度系数oOahzz19.29)]226/(20cos26arccos[)]2/(cosarccos[*111aoOahzz04.25)]254/(20cos54arccos[)]2/(cosarccos[*222a693.1)2/()]'()'([2211tgtgztgtgzaa8769.034zmmzzzuuKTdHEHdt50)5998769.08.1895.2(08.2108.21493978.12)][(12323211(7)计算小齿轮分度圆直径（8）调整直径smnt/79.310006014505014.3100060dv11mmdbtd501由表10-2查使用系数1.25KA由图10-8查得1.1KV齿轮的圆周力1004.4950/10976.125.1/10976.150/493972/2F313111bFKdTtAtt查表10-31.2KKFH查表10-4齿宽40得1.417，齿宽80得1.426，现齿宽50得1.41940-5040-801.417-1.4261.417KH）（2.34KKKKKHHVA真实的小齿轮分度圆直径mmKKddttt578.134.25011119.226/57/11zdmt用弯曲强度设计525.2,19.2mmh105/50/hb查图10-13得：1.35KF23.235.12.12.125.1KKAFFFvKKK693.075.025.0Y(1)载荷系数（2）重合度影响系数（3）齿形系数和应力集