机械设计基础第10章习题

本章的习题是按旧书的齿形系数YF 求解的，新书需将齿形系数改为复合齿形系数YFS。 旧书（新书） 10-3（10-3） 标准渐开线齿轮的（复合）齿形系数YF（YFS）与什么因素有关？两个直齿圆柱齿轮的模数和齿数分别为m1=20 m m ，z1=20；m2=2 m m ，z2=20，其（复合）齿形系数是否相等？ 答：标准渐开线齿轮的（复合）齿形系数YF（YFS）与齿轮的齿数有关，而与模数无关。 由于两个直齿圆柱齿轮的齿数相等，故其（复合）齿形系数是相等的。 10-7（10-6）有一直齿圆柱齿轮传动，允许传递功率P，若通过热处理方法提高材料的力学性能，使大小齿轮的许用接触应力[σ H2]、[σ H1]各提高30％，试问此传动在不改变工作条件及其他设计参数的情况下，抗疲劳点蚀允许传递的扭矩和允许传递的功率可提高百分之几？ 解：由齿轮接触疲劳强度条件 ][≤)1(335H213HσubaKTuσ 当大小齿轮的许用接触应力提高30％时，即[]1.3[]HH ，在不改变工作条件及其他设计参数的情况下，有 11[]1[]1.3HHTT 得： 21111.31.69TTT  111.69PPTTPP   故允许传递的扭矩和允许传递的功率可提高69％。 10-8（10-7） 单级闭式直齿圆柱齿轮传动，小齿轮的材料为45 钢调质，大齿轮材料为ZG310-570 正火，P = 4 kW， n1=720 r/min，m =4 mm，z 1=25，z 2 =73，b 1=84 mm，b 2 =78 mm，单向传动，载荷有中等冲击，用电动机驱动，试问这对齿轮传动能否满足强度要求而安全工作。 解 ：⑴ 齿轮材料的许用应力 由表 10-1 查得小齿轮材料45 钢调质，齿面硬度230HBS；大齿轮ZG310-570 正火，齿面硬度180HBS，齿轮的材料为软齿面齿轮。 分别查图 10-6 及图 10-7 得 σ Hlim1=570 MPa，σ Hlim2 =370 MPa σ Flim1=190 MPa，σ Flim2=130 MPa 由表 10-5，取 S H =1，S F =1.3，得 Hlim1Hlim2H1H2HHFlim1Flim2F1F2FF570370[]570 MPa,[]370 MPa11190130[]146.2 MPa, []100 MPa1.31.3SSSS ⑵ 核验齿面接触疲劳强度 取载荷系数K=1.4，齿数比 21732.9225zuz， 作用在小齿轮上的转矩T1 6641149.55 109.55 105.31 10720PTn N·mm 中心距 12()4(2573)19622m zza mm 齿宽 b1= 84 mm，b2 = 78 mm 由式（10-5） 3341HH222(1)(2.921)1.4 5.31 10335335239.7MPa[]2.9278 196uKTuba...