題10-5 在圖示的直齒圓柱齒輪傳動中,齒輪1為主動齒輪,齒輪2為中間齒輪,齒輪3為從動齒輪。已知齒輪3所受的扭矩,其轉速n3=180r/min,Z3=45,Z2=25,Z1=22,m=4mm。假設齒輪嚙合效率及軸承效率均為1,試求:（1） 嚙合傳動時,作用在各齒輪上的圓周力Ft和徑向力Fr ,并將各力及齒輪轉向標于圖上；（2）說明中間齒輪2在嚙合時的應力性質和強度計算時應注意的問題；（3）若把齒輪2作為主動齒輪,則在嚙合傳動時其應力性質有何變化,其強度計算與前面有何不同?解答:1； ； 由齒輪2受力平衡條件得： ； 與,與是作用力與反作用力的關系, =,=2齒輪2在嚙合傳動時,齒輪根部彎曲應力:對稱循環,雙向受載。齒面接觸應力:脈動循環。在校核彎曲強度時，應將齒根彎曲疲勞極限值乘以0.7。3若齒輪2為主動,則其彎曲應力和接觸應力都為脈動循環,但2輪每轉一周時，輪齒同側齒面嚙合次數為2，則其應力循環次數增加2倍。 題10-5圖 題解10-5圖題10-6 圖示為二級斜齒圓柱齒輪減速器,第一級斜齒輪的螺旋角的旋向已給出。（1）為使軸軸承所受軸向力較小,試確定第二級斜齒輪螺旋角的旋向,并畫出各輪軸向力 、徑向力及圓周力的方向。（2） 若已知第一級齒輪的參數為:Z1=19,Z2=85,mn=5mm,a=265mm, 輪1的傳動功率P=6.25kW,n1=275 r/min。試求輪1上所受各力的大小。解答: 1各力方向：見題解10-6圖。2各力的大小： ； ； ；題解10-6圖題10-6圖 題10-7 圖示為直齒圓錐齒輪-斜齒圓柱齒輪減速器,為使軸上的軸向力抵消一部分,試確定一對斜齒圓柱齒輪螺旋線的方向;并畫出各齒輪軸向力、徑向力及圓周力的方向。解答：齒輪3為右旋，齒輪4為左旋; 力的方向見題解10-7圖。 題解10-7圖題10-7圖 題10-8 在題10-7圖所示的減速器中,已知在高速級傳動中，Z1= 19, Z2= 38, m = 3 mm,dm2 =99 mm, ;在低速級傳動中，Z3 = 19,Z4 = 76,mn = 5 mm,。若,n1 = 800 r/min,齒輪與軸承效率取1,軸轉向如圖所示。（1）試計算各軸的轉矩與轉速,并標出、軸的轉向；（2）當斜齒圓柱齒輪Z3的螺旋角為多少時,方能使大錐齒輪和小斜齒輪的軸向力完全抵消;若要求斜齒圓柱齒輪傳動的中心距達到圓整值時,的精確值應是多少? 解答: 1. ; , ;、軸的轉向見題解10-7圖的n、n 2 ； ； ；當時，軸向力可完全抵消，應有：， ； 若要求中心距為圓整值：，取，則：的精確值為：題10-9 設計一冶金機械上用的電動機驅動的閉式斜齒圓柱齒輪傳動, 已知:P = 15 kW,n1 =730 r/min,n2 =130 r/min,齒輪按8級精度加工,載荷有嚴重沖擊,工作時間t =10000h,齒輪相對于軸承為非對稱布置,但軸的剛度較大,設備可靠度要求較高,體積要求較小。（建議兩輪材料都選用硬齒面）解題分析：選材料確定許用應力硬齒面，按輪齒的彎曲疲勞強度確定齒輪的模數確定齒輪的參數和幾何尺寸校核齒輪的接觸疲勞強度校核齒輪的圓周速度解答:根據題意,該對齒輪應該選用硬齒面,其失效形式以輪齒彎曲疲勞折斷為主。1. 選材料大、小齒輪均選用20CrMnTi鋼滲碳淬火（1表11-2），硬度為5662HRC，由1圖11-12 和1圖11-13查得：2.按輪齒彎曲疲勞強度進行設計（1）確定按1式（11-7 P227）計算，取；齒輪的循環次數：,取,則:（2）計算小齒輪的名義轉矩T1（3）選取載荷系數KK=KAKVKK= 1.5 1.02 1.1 1.0 = 1.68（4)初步選定齒輪參數選 取取 （5)確定復合齒形系數因兩輪所選材料及熱處理相同,則相同,小齒輪齒根強度弱，故設計時按小齒輪的復合齒形系數代入即可。，由1圖11-18查得將上述參數代入求的式中，得： 按1表4-1取標準模數，則中心距：， 取，=141114（6)計算幾何尺寸,取,取3.校核齒面的接觸強度由1式（11-21）：，取 因可靠性要求較高，取，由1圖11-15，取因為，故接觸疲勞強度也足夠。4. 校核速度: 由1表11-4知，選8級精度合格。題10-10 設計一對由電動機驅動的閉式直齒錐齒輪傳動( = 900 ),已知:P1 = 4 kW,n1 = 1440 r/min,i = 3.5,齒輪為8級精度,載荷有不大的沖擊,單向轉動工作,單班制,要求使用10年,可靠度要求一般。(小齒輪一般為懸臂布置)解題分析：選材料確定許用應力軟齒面，按齒面接觸疲勞強度確定齒輪大端的分度圓直徑確定齒輪的參數和幾何尺寸校核齒輪的彎曲疲勞強度解答: 根據題意，選用軟齒面齒輪，其主要失效形式為齒面疲勞點蝕。1. 選材料，定許用應力:兩輪均選用45號鋼，小齒輪調質齒面硬度為229286 HBS，大齒輪正火齒面硬度為169217 HBS ，由1圖11-12b查得：；由1圖11-13b，查得： ； 由1圖11-14和1圖11-15：取，所以：2.接觸疲勞強度設計: 由1式(5-57),一對齒輪為鋼制時，有（1).計算小齒輪的名義轉矩（2).選取齒寬系數. 取（3).選取載荷系數. 因小齒輪懸臂布置,取K=1.251.061.081.05 = 1.5（4).計算小齒輪大端分度圓直徑 （5).確定齒數和模數