机械设计-习题集答案(4)

2019-08-31 09:57

10-2 解:

(1)B轮是惰轮,齿根弯曲应力是对称循环变应力。查图10-21d),接触疲劳极限应力

?Hlim?580MPa,弯曲疲劳极限应力?FE?0.7?440?308MPa。

许用应力为:[?H]?KHN?Hlim1?580??580MPa;

S1KFN?FE1?308[?F]???296MPa

S1.4(2)B轮是主动轮,齿根弯曲应力是脉动循环变应力。查图10-21d),接触疲劳极限应力

?Hlim?580MPa,弯曲疲劳极限应力?FE?440MPa。

许用应力为:[?H]?KHN?Hlim1?580??580MPa;

S1[?F]?KFN?FE440??314MPa S1.410-7 解:该齿轮传动的承载能力由齿面接触强度所限定。

1.计算按齿面接触强度所限定的转矩,由式(10-21)得:

T1?d??u?[?H]?????2K?u?1??zHzE??31d?2

1)小齿轮分度圆直径 d1?mnz16?24??145.95mm。

cos?cos9?22?2)齿宽系数 ?d?b160??1.096。 d1145.95?0.765,??2?0.925

3)查图10-26,??1端面重合度 ??4)齿数比 u???1???2?0.765?0.925?1.685。

?z2108??4.5。 z1245)由表10-6查得材料的弹性影响系数 zE6)由图10-30查得区域系数 zH?189.8MPa12。

?2.455。

7)小齿轮合金钢调质260HBS,由图10-21d查得小齿轮的接触疲劳极限

?Hlim1?580MPa;大齿轮碳钢调质220HBS,由图10-21d查得大齿轮的接触疲劳极限

?Hlim2?520MPa。

8)计算接触疲劳许用应力[?H] 由式(10-13)计算应力循环次数

N1?60njLh?60?750?1??10?300?16??4.32?109 N2?4.32?1094.5?9.6?108。

由图10-19查接触疲劳寿命系数 KHN1取失效概率为1%,安全系数S?0.89,KNH2?0.92。

?1,由式(10-12)

[?H]1?[?H]2?KHN1?lim10.89?580??568.4MPa,

S1KHN2?lim20.92?520??478.4MPa。

S1斜齿轮的接触疲劳许用应力

[?H]?1?[?H]1?[?H]2??1??568.4?478.4??523.4MPa。 229)计算载荷系数K

按轻微冲击,由表10-2查得 KA小齿轮圆周速度 v?1.25。

??d1n160?1000???145.95?75060000?5.73ms,精度等级8级,由

图10-8查得动载系数查表10-3,按

Kv?1.2。

KAFt?100Nmm,齿间载荷分配系数 KH??KF??1.2。 b查表10-4,接触疲劳齿向载荷分布系数

2KH??1.15?0.18?d?0.31?103?b

?1.15?0.18?1.0962?0.31?10?3?160?1.416。

齿高与齿宽之比 bh?b?2.25mn??160?2.25?6??16013.5?11.85,从图

10-13中查得弯曲强度齿向载荷分布系数 KF?载荷系数K?1.35。

?KAKvKH?KH??1.25?1.2?1.2?1.416?2.549。

2代入以上各项数值,计算出按齿面接触强度所限定的转矩为:

145.953?1.096?1.685?4.5?523.4?T1?????1166323Nmm

2?2.549?5.5?2.455?189.5?2)计算该传动所能传递的功率

2T12?1166323圆周力 Ft???15983N

d1145.95KAFt1.25?15983??125N?100N,符合假设。 b160该齿轮传动能够传动的功率为

P?T1n11166323?750??91.72kW 669.55?109.55?1010-26 答:(1)rH2?0,rF2??1

(2)i?z220n450??0.8,n2?1??562.5 z125i0.8N2F?N2H?60n2jLh?60?562.5?1?2000?6.75?107

第十一章 蜗杆传动 11-1(课本)答:

11-14 答:(1)有错误, i?已标准化。

?1n1z2d2???,因为d2?mz2,而d1?mz1,其大小?2n2z1d111a?(d?d)?(q?z2)m。 d?mz(2)错误,因为1121,中心距应为

22(3)错误,Ft2?2T2/d2?2T1n1/(n2d2)?2T1/(d2/i)?2T1/d1。

11-23 图示为某起重设备的减速装置。已知各轮齿数z1=z2=20,z3=60,z4=2,z5=40,轮1转向如图所示,卷筒直径D=136mm。试求: (1)此时重物是上升还是下降?(2)设系统效率

η=0.68,为使重物上升,施加在轮1上的驱动力矩T1=10N·m,问重物的重量是多少?

解:(1)i13Hn1Hn1?nHn1?nHn1?nHz360???????3 n3Hn3?nHn3?nH?nHz120 n1??2nH,行星架H的转向与中心轮1的转向相反,所以蜗杆4的转向标示为箭头向

下,又因为蜗杆4为右旋,采用右手定则,所以蜗杆4轴向力向右,蜗轮5的圆周力向左,因此蜗轮4顺时针方向旋转,重物下降。 (2)WD?T5,P??P5,12T1n1??T5n5?T5n4/i45?T5n4z4/z5?T5nHz4/z5,

2T1?n1z52?10?0.68W?2T5/D????2?20?4N

DnHz413611-29 答:不合理,把链传动布置在带式运输机的输入侧。 第11章作业题:

11-17 图示为简单手动起重装置。若按图示方向转动蜗杆,提升重物G,试确定:(1)蜗杆和蜗轮齿的旋向;(2)蜗轮所受作用力的方向;(3)当提升或将下重物时,蜗轮轮齿是单侧受载还是双侧受载? 答:


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