5-9 内啮合圆柱齿轮传动中，1轮为主动，右旋，转向如图。试在图中画出齿轮1和齿轮2的圆周力、径向力和轴向力。
5-10 标准圆柱齿轮减速器的一齿轮传动。已知：n1＝750 r/min，a＝400 mm，z1＝24，
′
z2＝108，β＝8°0634??，mn＝6 mm，b＝160 mm，8级精度，小齿轮材料为35SiMn（调质），大齿轮材料为ZG340－640（常化），寿命20年（每年300个工作日），每日两班，小齿轮对称布置，载荷平稳，单向传动，试计算该齿轮传动所能传递的功率。
5-11 设计一由电动机驱动的斜齿圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动。已知：Pl＝12 kW， n1＝970 r/min，i＝4.25，8级精度，载荷有轻微冲击，单向传动，寿命8年，两班制。
5-12 设计一由电动机驱动的闭式单级斜齿圆柱齿轮传动。已知主动轮功率 Pl＝54.28 kW，主动轮转速 n1＝720 r/min，传动比 i＝3.2，齿轮精度8级，工作总寿命 N＝4.67
8
310次，单向传动，载荷平稳。
5-13 图示圆锥 - 圆柱齿轮减速器，要求 4 轮转向如图。若1轮主动，试画出： （1） 各轴转向；
（2） 3、4两轮的螺旋线方向（使Ⅱ轴两轮所受轴向力方向相反）； （3）Ⅱ轴的空间受力图（注意力的作用点和方向）。
5-14 如题图所示，由电动机驱动，功率 P1＝9 kW，转速 n1＝970 r/min，，圆锥齿轮的传动比 i＝2.8，三班制工作，单向传动，载荷平稳，预期寿命 8 年，试设计该直齿圆锥齿轮传动。
5-15 试设计用于机床的一直齿圆锥齿轮传动。已知：Σ＝90°，P1＝0.72 kW；n1＝320 r/min，z1＝20，z2＝25，工作寿命为12000 h，小齿轮作悬臂布置。
解 题 示 例
例 5-1 设计如图所示给料机用二级圆柱齿轮减速器中低速级的直齿圆柱齿轮传动。已知低速级小齿轮传递的功率P＝17 kW，小齿轮的转速 n1＝30 r/min，传动比 i＝4，单向传动，工作平稳，每天工作8小时，每年工作300天，预期寿命10年。
解 （1）选择齿轮材料、确定精度等级及许用应力
小齿轮材料选用40Cr钢，调质处理，查表5-1，硬度为241~286HB，取250~280HB。 大齿轮材料选用ZG310－570，正火处理，硬度为156~217HB，取162~185HB。 选齿轮精度等级8级（GB10095-88），查图5-16b，得 ζHlim1＝690 MPa；ζHlim2＝440 MPa。 计算应力循环次数 N，由式（5-33）
N1=60n1jLh＝603300313（10330038）=4.323108
查图5-17，得 ZN1＝1.05，ZN2＝1.13（允许有一定量的点蚀）
取 ZW ＝1.0，SHmin＝1.0，ZLVR＝0.92 接触疲劳许用应力（式5-28）
MPa
MPa
（2）按接触疲劳强度确定中心距 a 由式（5-18）
mm
式中
由于转速不高，初取 KtZεt2＝1.0。 取υa=0.4。 由表5-5，得
N?mm
由式5-14计算得 初定中心距 at
mm
圆整取 a = 280 mm,
一般取 m =(0.01~0.02) a = (0.01~0.02) x280=2.80~5.60 mm, 取标准模数 m = 4 mm
齿数
齿轮分度圆直径 齿轮顶圆直径 齿轮基圆直径
圆周速度
由表5-6知，选取齿轮精度为8级是合适的。 由表5-3知，电机驱动，载荷平稳 取 KA =1.0
m/s mm
mm mm mm mm m/s
，z2 = uz1= 4x28 =112
mm
按 ，8级精度，查图5-49(a) 得 Kv =1.05
齿宽b=υa a =0.4 x 280=112 mm 按 b/d1 考虑低速级轴的刚度较大，齿轮相对轴承非对称布置，查图5-7（a），得 Kβ =1.09 按8级精度，由表5-4，得 Ka =1.1 由《机械原理》公式计算端面重合度
由式（5-17）
= 457.7 MPa < [ζH]2 = 461.5 MPa 安全 （3）校核齿根弯曲疲劳强度 由式（5-22）
MPa
按 z1=28，z2=112
查图5-14，得 YFa1 =2.60，YFa2 =2.20 查图5-19，得 YSa1 =1.62，YSa2 =1.82 由式（5-23）计算
弯曲疲劳许用应力，由式（5-31）知
查图5-16b，得 ζFlim1＝290 MPa，ζFlim2＝152 MPa 查图5-19，得 YN1 =1.0，YN2 =1.0
由式（5-32），m = 4 < 5 mm，YX1 =YX2 =1.0 取 YST =2.0，SFmin=1.4
MPa
MPa