5-11 在如图所示的三个圆柱齿轮传动中,若1,3两轮齿数相同,忽略摩擦损失,问: (1)在1轮主动或2轮主动这两种情况下,2 轮齿面所受接触应力的性质分别是什么? 齿根弯曲应力的性质分别是什么?
(2)如按有限寿命考虑,哪种情况下2轮的接触疲劳强度高?为什么? (3)如按无限寿命考虑,哪种情况下2轮的弯曲疲劳强度高?为什么?
5-12 齿宽系数υd和υa的定义各是什么?有何用途?υd和υa有何关系?其值取大取小对设计结果将产生什么影响?
5-13 设计圆柱齿轮传动时,常取小齿轮的齿宽 bl 大于大齿轮的齿宽 b2,为什么?在强度计算公式中齿宽 b 代入 bl 还是 b2?
5-14 直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮各取什么位置的模数为标准值?为什 么?
5-15 直齿圆锥齿轮为什么以齿宽中点处的当量齿轮来进行强度计算?
5-16 选取齿轮毛坯时,什么情况下取(1)锻造齿轮;(2)铸造齿轮;(3)焊接齿轮;(4)组装式齿轮?
5-17 图示两个传动方案,哪个合理?说明理由。
5-18 图示两个传动方案,哪个合理?为什么?
习 题
5-1 图示的直齿圆柱齿轮减速器,长期工作,2 轮和3 轮输出最大转矩T2和T3相等(不计摩擦损失);各齿轮参数 z1 =20,z2=60,z3 =80,m=5 mm,b=80 mm,1轮为主
动,单向回转。如轮1,2,3均用45钢调质处理,8级精度,载荷平稳,K=1.3,试求主动轴 I允许输入的最大转矩T1。
5-2 一对开式直齿圆柱齿轮传动,齿轮在两轴承间对称布置。已知m=6 mm,z1 =20,z2=80,α=20°,齿宽 b2=72 mm,主动轴转速n1=330 r/min,齿轮精度为9级,小齿轮材料为45钢调质,大齿轮材料为HT250,单向传动,长期工作,载荷稍有冲击,试求所能传递的最大功率。
5-3 图示两级开式标准直齿圆柱齿轮传动。要求长期工作。已知高速级齿轮传动的尺寸及参数:a=150 mm;b = 30 mm,z1 = 23,z2=97;低速级中心距 a2=210 mm;n入=1440 r/min,n出=101.19 r/min;两对齿轮的小齿轮均用45钢调质,大齿轮均用45钢正火,8级精度。效率略而不计,求能传递的功率;低速级齿轮传动若m=3 mm,在满足原中心距的条件下按等强度观点设计低速级传动,并算出主要几何尺寸(取载荷系数K=1.3)。
5-4 设计铣床的圆柱齿轮传动。已知Pl=7.5 kW,n入=1450 r/min,z1=26,z2=54,预期寿命 Lh=12000 h,小齿轮为不对称布置。提示:取7级精度,材抖为40Cr钢高频淬火,55HRC;υdm=0.2,闭式传动,直齿。
5-5 设计某厂自动送料输送机的单级直齿圆柱齿轮减速器。已知输出功率 P2=3.5 kW,输出轴的转速 n2=100 r/min,传动比 i=4.25,忽略摩擦损失。工作年限6年,每日双班制工作,有轻微振动。
5-6 有一电动机驱动的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。已知主动轴的转速 n=750 r/min,从动轴的转速 n2=431.25 r/min。由于体积的限制,取 z1=23,m=3.5 mm,要求中心距a'=112 mm。若精度等级为7级,小齿轮材料为45钢,调质处理230HB,大齿轮为45钢,正火处理190HB,载荷有轻微冲击,长期工作,双向传动,试设计这对齿轮传动,并求其所能传递的最大功率。
′
5-7 图示一两级斜齿圆柱齿轮减速器,已知高速级齿轮参数为 mn=2 mm,β=13°00
′
10??,z1=19,z2=57;低速级齿轮参数为及 mn=3 mm,β=12°0605??,z3=20,z4=68。齿轮4右旋,Ⅲ轴转向如图,转速nⅢ=95 r/min,传递功率5 kW,忽略摩擦损失。求:
(l)为使Ⅱ轴轴承所受轴向力最小,各齿轮旋向;
(2)齿轮2,3所受各力的大小和方向(用分力表示,标在图上)。
5-8 图示两级斜齿圆柱齿轮减速器。已知齿轮1的螺旋线方向和Ⅲ轴的转向,齿轮2的参数 mn=3 mm,z2=57,β=14°,齿轮3的参数mn=5 mm,z3=21。求:
(1) 为使Ⅱ轴所受轴向力最小,齿轮3应是何旋向?在(b)图上标出齿轮2和3轮齿的旋向;
(2) 在(b)图上标出齿轮2和3所受各分力的方向;
(3) 如果使Ⅱ轴的轴承不受轴向力,则齿轮3的螺旋角 β3 应取多大值(忽略摩擦损失)?