機械設(shè)計作業(yè)

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10-1 試分析圖10-47所示的齒輪傳動各齒輪所受的力（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)計銑床中的一對圓柱齒輪傳動，已知，壽命，小齒輪相對其軸的支承為不對稱布置，并畫出大齒輪的機構(gòu)圖。 [解] (1) 選擇齒輪類型、精度等級、材料 ①選用直齒圓柱齒輪傳動。 ②銑床為一般機器，速度不高，故選用7級精度（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）按齒面接觸強度設(shè)計 1）確定公式中的各計算值 ①試選載荷系數(shù) ②計算小齒輪傳遞的力矩 ③小齒輪作不對稱布置，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度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。 ⑥齒數(shù)比 ⑦計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ⑧由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) ⑨計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為，安全系數(shù) 2）計算 ①計算小齒輪分度圓直徑，代入中較小值 ②計算圓周速度 ③計算尺寬 ④計算尺寬與齒高之比 ⑤計算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級精度，查圖10-8得動載荷系數(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按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑 ⑦計算模數(shù) 取 ⑧幾何尺寸計算 分度圓直徑： 中心距： 確定尺寬： 圓整后取。 （3）按齒根彎曲疲勞強度校核 ①由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。 ②由圖10-18取彎曲疲勞壽命。 ③計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ④計算載荷系數(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校核彎曲強度 根據(jù)彎曲強度條件公式 進行校核 所以滿足彎曲強度，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，已知，兩齒輪的齒數(shù)為，8級精度，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，小齒輪相對其軸的支承為對稱布置，試計算該齒輪傳動所能傳遞的功率。 [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算 ①計算小齒輪的分度圓直徑 ②計算齒寬系數(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度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。 ⑤齒數(shù)比 ⑥計算應(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計算齒輪的圓周速度 計算尺寬與齒高之比 計算載荷系數(shù) 根據(jù)，8級精度，查圖10-8得動載荷系數(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) 由接觸強度確定的最大轉(zhuǎn)矩 （3）按彎曲強度計算 ①計算載荷系數(shù) ②計算縱向重合度 ③由圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) ④計算當(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度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限。 ⑦由圖10-18取彎曲疲勞壽命。 ⑧計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ⑨計算大、小齒輪的，并加以比較 取 ⑩由彎曲強度確定的最大轉(zhuǎn)矩 （4）齒輪傳動的功率 取由接觸強度和彎曲強度確定的最大轉(zhuǎn)矩中的最小值 即 9