1、第十二章 齒輪傳動1、圖示為兩級斜齒圓柱齒輪減速器，已知條件如圖所示。試問：（1）畫出軸II和軸III的轉向。（2）低速級斜齒輪的螺旋線方向應如何選擇才能使中間軸上兩齒輪所受的軸向力相反？（3）低速級小齒輪的螺旋角2應取多大值，才能使軸上軸向力相互抵消？（4）畫出各個齒輪所受軸向力。12342、今有兩對斜齒圓柱齒輪傳動，主動軸傳遞的功率P1=13kW，n1=200r/min，齒輪的法面模數mn=4mm，齒數z1=60均相同，僅螺旋角分別為9°與18°。試求各對齒輪傳動軸向力的大小？3、圖所示為二級斜齒圓柱齒輪減速器。已知：齒輪1的螺旋線方向和軸III的轉向，齒輪2的參數mn

2、=3mm，z2=57，2 =14°；齒輪3的參數mn=5mm，z3=21。試求：（1）為使軸所受的軸向力最小，選擇各齒輪的螺旋線方向，并在圖上標出；（2）在圖b上標出齒輪2、3所受各分力的方向；（3）如果使軸的軸承不受軸向力，則齒輪3的螺旋角3應取多大值（忽略摩擦損失）？10、分析圖中斜齒圓柱齒輪傳動的小齒輪受力，忽略摩擦損失。己知：小齒輪齒數，大齒輪齒數，法向模數，中心距，傳遞功率，小齒輪轉速，小齒輪螺旋線方向右旋。求： （1) 大齒輪螺旋角大小和方向； （2) 小齒輪轉矩； （3) 小齒輪和大齒輪受力的大小和方向，并在圖上畫出。 11、有一齒輪傳動如圖所示，已知：，,模數，壓力角

3、，中心距，輸入軸功率，轉速，不計摩擦。 （1) 計算各軸所受的轉矩；（2)分析中間齒輪的受力，在圖中畫出，并計算所受各力的大小。 13、圖示二級直齒圓柱齒輪減速器，高速級和低速級的傳動比相等，u1=u2=3，低速級的齒寬系數為高速級的1.3倍，齒輪材料為45鋼，小齒輪均調質處理，大齒輪均正火處理，其許用應力為：齒輪1：sH 1=590MPa；齒輪2：sH 2=490MPa；齒輪1：sH 3=580MPa；齒輪1：sH 4=480MPa兩級齒輪的載荷系數K、ZE、ZH、Ze均相同，其中高速級已根據接觸強度算得d1=75mm，若使兩對齒輪等接觸強度，試問低速級小齒輪的直徑d3應為多少？附：14、一

4、對閉式直齒圓柱齒輪，已知：z1=20，z2=60，m=3mm，fd=1，小齒輪轉速n1=950r/min，主從動輪的許用應力sH 1=700MPa，sH2=650MPa，載荷系數K=1.6，節點區域系數ZH=2.5，彈性系數ZE=189.9，重合度系數Ze=0.9。按接觸疲勞強度，求該對齒輪所能傳遞的功率。附：15、對標準直齒圓柱齒輪傳動，已知：，小輪材料為40鎘，大輪材料為45鋼，齒形系數，應力修正系數，許用應力，。問：（1） 哪個齒輪的接觸強度弱? 為什么?（2） 哪個齒輪的彎曲強度弱?為什么?附：，16、有兩對標準直齒圓柱齒輪傳動，已知：第一對齒輪的，齒寬；第二對齒輪的，齒寬。已知兩對齒

5、輪的材料、熱處理硬度相同，齒輪的加工精度、齒面粗糙度均相同，工況也一樣，按無限壽命計算并忽略的乘積及重合度的影響。 （1）按接觸疲勞強度求該兩對齒輪傳遞的轉矩的比值； （2）按彎曲疲勞強度求該兩對齒輪傳遞的轉矩的比值。 附： 17、如圖所示為一蝸桿-圓柱斜齒輪-直齒圓錐齒輪三級傳動，已知蝸桿為主動，且按圖示方向轉動。試在圖中繪出： （1）各輪轉向； （2）使II、III軸軸承所受軸向力較小時的斜齒輪輪齒的旋向；（3）斜齒輪3在嚙合點所受各分力的方向。18、如圖所示為斜齒輪圓錐齒輪蝸桿傳動機構，試回答問題： （1）合理確定斜齒輪1，2和蝸桿5、蝸輪6的螺旋方向； （2）畫出斜齒輪2、錐齒輪3及蝸

6、輪6的受力情況；（3）標出各傳動件的回轉方向。19、如圖所示二級斜齒圓柱齒輪減速器和一對開式圓錐齒輪組成的傳動系統。已知動力由軸I輸入，轉動方向如圖所示，為使軸II和軸III的軸向力盡可能小，試確定各軸的轉向和減速器中各斜齒輪的旋向，并畫出各對齒輪嚙合處的受力方向。20、如圖所示的傳動系統中，1，2，3為斜齒圓柱齒輪，4，5為直齒圓錐齒輪，6為蝸桿，7為蝸輪。傳動系統由電動機驅動，輪1轉向如圖所示。要求軸和軸IV上由斜齒圓柱齒輪3和直齒圓錐齒輪4，以及直齒圓錐齒輪5和蝸桿6所產生的軸向力相互抵消一部分。試確定：（1）斜齒圓柱齒輪1，2，3的齒輪螺旋線方向，蝸桿、蝸輪輪齒的螺旋方向；（2）蝸輪7

7、的轉動方向；（3）斜齒圓柱齒輪3、蝸桿6和蝸輪7在嚙合點處的圓周力、軸向力、徑向力（、）的方向。 參考答案1、解：（1）軸II向右，軸III向左。（2分，每個1分）（2）齒輪3左旋，齒輪4右旋。（2分，每個1分）（3）Fa2=Fa3，即：（3分）由中間軸的力矩平衡，得 則：（2分）得： 則：（2分）（4）齒輪1，向下；齒輪2，向上；齒輪3，向下，齒輪1，向上。（4分，每個1分）2、解：（1）因兩對齒輪傳遞的P1和n1相等，故主動軸上的轉矩也應相等，即620750 （3分）（2）計算=9°的齒輪傳動的軸向力：=2×620 750×cos9°/（4×

8、;6）=5109 N （3分）Fa1=Ft1tan=5109×tan 9°N=809N=Fa2 （3分）（3）計算=18°的齒輪傳動的軸向力：N （3分） （3分）3、解：（1）根據軸III轉向nIII，在圖上標出nI和nII的轉向。（2分）而齒輪3應為右旋，齒輪4左旋，齒輪2右旋。（3分） （2）根據主動輪左、右手定則判斷出Fa1、Fa3；根據齒輪2是從動輪，齒輪3是主動輪判斷Ft2、Ft3；根據徑向力指向各自軸心的原則，判斷徑向力Fr2、Fr3；的方向。Fa1、Fa3、Ft2、Ft3、Fr2、Fr3已在嚙合點畫出。（6分）（3）若使軸軸承不受軸向力，則，|Fa

9、2|=|Fa3|， （2分）所以， 得 3= （2分）10、解：（1）計算大齒輪螺旋角由得 （2分）左旋。（1分）（2）計算小齒輪轉矩 （3分）（3）計算齒輪的受力 切向力=Ft2 軸向力= Fa2徑向力= Fr2 （3分）各個分力的方向。（6分） 11、（本題共15分）解：（1) ， ， （3分）（2) 受力（6分） （2分） （2分） （2分）13、 解：兩對齒輪接觸疲勞強度相等的條件為：接觸疲勞的安全系數相等。可以寫成： （3分） 將帶入 （2分） 將兩對齒輪的齒寬可用直徑表示：bI=fdId1，bII=fdIId3 （1分） 化簡： （3分） T3=T1u=3 T1 （2分）取sHI=

10、s H 2=490MPa，sHII=s H 4=480MPa （2分）fdII=1.3fdI=100.5 mm （2分）14、解：根據疲勞強度的校核公式可得： （2分）式中：u=z2/z1=3 （2分） d1=mz1=60mm （2分） b= fdd=60mm （2分）因為大齒輪的許用應力較低，應按大齒輪計算，故sH=sH 2=650MPa （2分）故： =117300N*mm （2分） 該齒輪傳遞的功率為：KW（3分）15、解：（1）接觸強度相互嚙合的一對齒輪，其接觸應力相等，即 （2分）由題意可知， （1分）因此，大齒輪的接觸強度弱。 （3分）（2）彎曲強度相互嚙合的一對齒輪，其彎曲強度的大小主要取決于的比值。（2分） （2分）可見 （2分）因此，大齒輪的彎曲強度弱。（3分）16、解：而根據題意知，對