机械设计课程设计中设计高速齿轮所用公式列表(濮良贵版机械设计第九版)
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第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解])170,0('A)0,260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD ,067.0453==d r,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
第三章 机械零件的强度习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-1210 MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ 得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4圆轴轴肩处的尺寸为:D=72mm,d=62mm,r=3mm。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB=420MPa,精车,弯曲,βq=1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD,067.0453==dr,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k=-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=qβ,则35.211191.0175.069.1111k=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=qσσσσββεK()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0DCA按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5如题3-4中危险截面上的平均应力MPa20m=σ,应力幅MPa20a=σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
学院(部) 出卷教师 系主任签名 制卷份数课程编号 课程名称 专业 班级编号江汉大学20 ───20 学年第 学期《 》试题 ( )卷一、 填空题(每小题1分,共10小题) (1)机器的三个基本组成部分为 原动机部分 、 传动部分 和 执行部分 。
()在各种机器中都能用到的零件称为通用零件。
在特定类型机器中才能用到的零件称为专用零件。
()把由一组协同工作的零件所组成的独立制造或独立装配的组合体称作部件,如减速器等。
()设计机器的一般程序包括计划阶段、方案设计阶段、技术设计阶段和技术文件编制阶段。
(2)“计算机辅助设计”的英文全称为Computer Aided Design ,而“微机电系统”的英文首字母缩略语为MEMS 。
(3)机械零件的主要失效形式有整体断裂、过大的残余变形、零件的表面破坏、破坏正常工作条件引起的失效四种。
()运动副之间的摩擦将导致零件表面材料的逐渐丧失或迁移,这个过程称为磨损。
(4)一个零件的磨损过程大致可分为三个阶段,即磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。
()机件的磨损量与工作时间的关系可用下图表示,请在图中填写各阶段所对应的名称。
( ) ( ) ( )(5)机械磨损按照磨损机理来分可分为粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损、机械化学磨损。
(6)根据摩擦面间存在润滑剂的情况,滑动摩擦可分为干摩擦、边界摩擦、混合摩擦和流体摩擦。
(7)润滑剂可分为气体、液体、半固体和固体四种基本类型。
(8)用作润滑剂的油类可概括为三类:有机油、矿物油、化学合成油。
(9)根据摩擦面间油膜形成的原理,可把流体润滑分为流体动力润滑和流体静力润滑两类。
(10)机械联接分为两大类:机械动联接、机械静联接。
(11)机械静联接可分为可拆联接、不可拆联接以及过盈联接三类。
(12)常用螺纹的主要类型有普通螺纹、米制锥螺纹、管螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹。
(13)螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接和紧定螺钉联接。
标准齿轮计算公式齿轮是一种常见的机械传动装置,它通过齿轮的啮合来传递动力和运动。
在工程设计中,齿轮的计算是非常重要的,它涉及到齿轮的尺寸、齿数、模数等参数的确定。
本文将介绍标准齿轮计算公式,帮助工程师们更好地进行齿轮设计和计算。
齿轮的基本参数。
在进行齿轮计算之前,需要先了解齿轮的基本参数。
齿轮的基本参数包括模数、齿数、分度圆直径等。
模数是齿轮齿数和分度圆直径的比值,通常用字母M表示。
齿数是齿轮上的齿的个数,通常用字母Z表示。
分度圆直径是齿轮齿根圆和齿顶圆之间的圆的直径,通常用字母D表示。
齿轮的计算公式。
1. 计算模数。
模数可以通过齿数和分度圆直径来计算,其公式为:M = D/Z。
其中,M为模数,D为分度圆直径,Z为齿数。
2. 计算齿数。
齿数可以通过模数和分度圆直径来计算,其公式为:Z = πD/M。
其中,Z为齿数,D为分度圆直径,M为模数,π为圆周率。
3. 计算分度圆直径。
分度圆直径可以通过模数和齿数来计算,其公式为:D = MZ。
其中,D为分度圆直径,M为模数,Z为齿数。
这些是标准齿轮计算的基本公式,通过这些公式可以快速准确地计算齿轮的各项参数。
在实际工程中,根据具体的设计要求和条件,还可以进行一些修正和调整,但以上公式是齿轮计算的基础。
齿轮计算的应用。
齿轮计算公式的应用非常广泛,它可以用于各种机械传动装置的设计和计算。
比如,汽车上的变速箱、工业设备上的传动装置、家用电器中的传动部件等,都需要进行齿轮计算。
只有通过合理的齿轮设计和计算,才能确保机械传动的可靠性和稳定性。
总结。
通过本文的介绍,相信大家对标准齿轮计算公式有了更深入的了解。
齿轮是机械传动中常用的装置,合理的齿轮设计和计算对于机械传动的性能和效率至关重要。
希望本文的内容能够帮助工程师们更好地进行齿轮设计和计算,提高工程设计的质量和效率。
第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N 分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσNMPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解])170,0('A)0,260(C012σσσΦσ-=-σΦσσ+=∴-1210MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D=72mm,d=62mm,r=3mm。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB=420MPa,精车,弯曲,βq=1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==dD,067.0453==dr,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k=-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=qβ,则35.211191.0175.069.1111k=⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=qσσσσββεK()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0DCA∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0DCA按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa20m=σ,应力幅MPa20a=σ,试分别按①Cr=②Cσ=m,求出该截面的计算安全系数caS。
标准齿轮计算公式首先,我们来看一下齿轮的基本参数。
齿轮的主要参数包括模数、齿数、齿宽、压力角等。
其中,模数是齿轮的重要参数之一,它表示齿轮齿数与直径的比值,通常用符号m表示。
齿数则表示齿轮上的齿的数量,用符号z表示。
齿宽是齿轮齿面的宽度,用符号b表示。
压力角是齿轮齿面上法线方向与齿轮轴线的夹角,通常取20°或25°。
接下来,我们将介绍标准齿轮的计算公式。
在齿轮设计中,最常用的是齿轮的基本参数计算公式,包括模数、齿数、齿宽等。
这些参数的计算公式如下:模数m的计算公式为:m = (π D)/ z。
其中,D为齿轮的分度圆直径,z为齿数。
齿宽b的计算公式为:b = m (z1 + z2)/ 2。
其中,z1和z2分别为两个相啮合齿轮的齿数。
齿轮的分度圆直径D的计算公式为:D = m z。
其中,m为模数,z为齿数。
压力角α的计算公式为:tanα = ((tanβ1 + tanβ2)/ 2)/ cosγ。
其中,β1和β2分别为两个相啮合齿轮的压力角,γ为法向变位系数。
以上是标准齿轮的基本参数计算公式,通过这些公式可以计算出齿轮的各项参数,为齿轮传动系统的设计提供基础数据。
除了基本参数的计算外,齿轮传动系统中还需要考虑齿轮啮合的几何参数。
齿轮啮合的几何参数包括齿顶高、齿根高、齿顶圆直径、齿根圆直径等。
这些参数的计算公式如下:齿顶高h的计算公式为:h = m。
其中,m为模数。
齿根高hf的计算公式为:hf = 1.25 m。
其中,m为模数。
齿顶圆直径da的计算公式为:da = m (z + 2)。
其中,m为模数,z为齿数。
齿根圆直径df的计算公式为:df = m (z 2.5)。
其中,m为模数,z为齿数。
通过以上公式的计算,可以得到齿轮啮合的几何参数,进一步完善齿轮传动系统的设计。
总结一下,本文介绍了标准齿轮计算的基本原理和方法,包括齿轮的基本参数计算公式和齿轮啮合的几何参数计算公式。
这些公式为齿轮传动系统的设计提供了重要的参考数据,希望能对读者有所帮助。
齿轮各参数计算公式模数齿轮计算公式:名称代码计算公式模数mm=p/π=d/z=da/(z+2)(d为分度圆直径,z为齿数)齿距pp=πm=πd/z齿数zz=d/m=πd/p分度圆直径dd=mz=da-2m齿顶圆直径dada=m(z+2)=d+2m=p(z+2)/π齿根圆直径dfdf=d-2.5m=m(z-2.5)=da-2h=da-4.5m齿顶高haha=m=p/π齿根高hfhf=1.25m齿高hh=2.25m齿厚ss=p/2=πm/2中心距aa=(z1+z2)m/2=(d1+d2)/2跨测齿数kk=z/9+0.5公法线长度ww=m[2.9521(k-0.5)+0.014z]13-1什么是毕业圈?标准齿轮的分度圆在哪里?13-2一渐开线,其基圆半径rb=40mm,试求此渐开线压力角?=20°处的半径r和曲率半径ρ的大小。
13-3有一个标准渐开线直齿圆柱齿轮,测量其齿顶圆直径da=106.40mm,齿数z=25,问是哪一种齿制的齿轮,基本参数是多少?13-4对于两个标准正齿轮,测量的齿数ZL=22和Z2=98,小齿轮顶圆直径DAL=240mm,大齿轮的全齿高H=22.5MM。
试着判断两个齿轮是否能正确啮合和驱动?13-5有一对正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮,它们的齿数为z1=19、z2=81,模数m=5mm,压力角?=20°。
如果安装为“=250mm”的齿轮传动,能否实现无齿隙啮合?为什么?此时顶部间隙(径向间隙)C为多少?13-6已知C6150车床主轴箱中有一个外啮合标准直齿圆柱齿轮,齿数Z1=21,Z2=66,模数M=3.5mm,压力角?=20°,正常牙齿。
尽量确定齿轮副的传动比、分度圆直径、齿顶圆直径、全齿高、中心距、分度圆齿厚和分度圆齿槽宽。
13-7众所周知,标准渐开线直齿轮的顶圆直径为dal=77.5mm,齿数Z1=29。
现在需要设计一个与之啮合的大齿轮,变速器的安装中心距为a=145mm。