機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)

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10-1 試分析圖10-47所示的齒輪傳動(dòng)各齒輪所受的力（用受力圖表示各力的作用位置及方向）。 [解] 受力圖如下圖： 10-6 設(shè)計(jì)銑床中的一對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)，已知，壽命，小齒輪相對(duì)其軸的支承為不對(duì)稱布置，并畫出大齒輪的機(jī)構(gòu)圖。 [解] (1) 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料 ①選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 ②銑床為一般機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。 ③材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1）確定公式中的各計(jì)算值 ①試選載荷系數(shù) ②計(jì)算小齒輪傳遞的力矩 ③小齒輪作不對(duì)稱布置，查表10-7，選取 ④由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) ⑤由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 ⑥齒數(shù)比 ⑦計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ⑧由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) ⑨計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為，安全系數(shù) 2）計(jì)算 ①計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中較小值 ②計(jì)算圓周速度 ③計(jì)算尺寬 ④計(jì)算尺寬與齒高之比 ⑤計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，查圖10-8得動(dòng)載荷系數(shù) 直齒輪， 由表10-2查得使用系數(shù) 由表10-4用插值法查得 由，，查圖10-13得 故載荷系數(shù) ⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑 ⑦計(jì)算模數(shù) 取 ⑧幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑： 中心距： 確定尺寬： 圓整后取。 （3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 ①由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 ②由圖10-18取彎曲疲勞壽命。 ③計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ④計(jì)算載荷系數(shù) ⑤查取齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得 ⑥校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式 進(jìn)行校核 所以滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。 10-7 某齒輪減速器的斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)，已知，兩齒輪的齒數(shù)為，8級(jí)精度，小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），壽命20年（設(shè)每年300工作日），每日兩班制，小齒輪相對(duì)其軸的支承為對(duì)稱布置，試計(jì)算該齒輪傳動(dòng)所能傳遞的功率。 [解] （1）齒輪材料硬度 查表10-1，根據(jù)小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），小齒輪硬度217~269HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），大齒輪硬度217~255 HBS （2）按齒面接觸疲勞硬度計(jì)算 ①計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 ②計(jì)算齒寬系數(shù) ③由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) ，由圖10-30選取區(qū)域系數(shù) ④由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 ⑤齒數(shù)比 ⑥計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ⑦由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) ⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為，安全系數(shù) ⑨由圖10-26查得 ⑩計(jì)算齒輪的圓周速度 計(jì)算尺寬與齒高之比 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，8級(jí)精度，查圖10-8得動(dòng)載荷系數(shù) 由表10-3，查得 按輕微沖擊，由表10-2查得使用系數(shù) 由表10-4查得 {按=1查得} 由，，查圖10-13得 故載荷系數(shù) 由接觸強(qiáng)度確定的最大轉(zhuǎn)矩 （3）按彎曲強(qiáng)度計(jì)算 ①計(jì)算載荷系數(shù) ②計(jì)算縱向重合度 ③由圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) ④計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ⑤查取齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得 ⑥由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 ⑦由圖10-18取彎曲疲勞壽命。 ⑧計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ⑨計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 取 ⑩由彎曲強(qiáng)度確定的最大轉(zhuǎn)矩 （4）齒輪傳動(dòng)的功率 取由接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度確定的最大轉(zhuǎn)矩中的最小值 即 9