机械设计第九版齿轮传动(节)
- 格式:ppt
- 大小:3.09 MB
- 文档页数:30
第十章齿轮传动 习题答案10-1 试分析图10-47所示的齿轮传动各齿轮所受的力(用受力图表示各力的作用位置与方向)。
[解] 受力图如下图:补充题:如图(b ),已知标准锥齿轮mm N 1042,3.0,50,20,5521⋅⨯=====T Φz z m R ,标准斜齿轮24,63==z m n ,若中间轴上两齿轮所受轴向力互相抵消,β应为多少?并计算2、3齿轮各分力大小。
[解](1)齿轮2的轴向力:()222222222sin tan 5.012sin tan 2sin tan δαz Φm T δαdm T δαF F R t a -=== 齿轮3的轴向力:βz m T ββz m T βd T βF F n n t a sin 2tan cos 2tan 2tan 33333333=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=== 3232,20,T T αF F a a =︒==()βz m T δαz Φm T n R sin 2sin tan 5.01233222=-∴即()2235.01sin tan sin z Φm δαz m βR n -=由5.22050tan 122===z z δ 928.0sin 2=∴δ371.0cos 2=δ ()()2289.0503.05.015928.020tan 2465.01sin tan sin 223=⨯⨯-⨯⨯︒⨯⨯=-=∴z Φm δαz m βR n即︒=231.13β (2)齿轮2所受各力:()() 3.765kN N 10765.3503.05.01510425.01223522222=⨯=⨯⨯-⨯⨯⨯=-==z Φm T dm T F R t0.508kNN 10508.0371.020tan 10765.3cos tan 33222=⨯=⨯︒⨯⨯==δαF F t r kN 272.1N 10272.1928.020tan 10765.3sin tan 33222=⨯=⨯︒⨯⨯==δαF F t akN 420cos 10765.3cos 322=︒⨯==αF F t n齿轮3所受各力:kN 408.5N 10408.5231.13cos 2461042cos 2cos 22353232333=⨯=︒⨯⨯⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==βz m T βz m T d T F n n tkN 022.2N 10022.2321.12cos 20tan 10408.5cos tan 3333=⨯=︒︒⨯⨯==βαF F n t rkN 272.1N 10272.1321.12cos 20tan 10408.5tan 10408.5tan 33333=⨯=︒︒⨯⨯⨯⨯==βF F t akN 889.5N 10889.5321.12cos 20cos 10765.3cos cos 3333=⨯=︒︒⨯==βαF F n t n10-6设计铣床中的一对圆柱齿轮传动,已知54,26min,r 1450,kW 5.72111====z z n P ,寿命h 12000=h L ,小齿轮相对其轴的支承为不对称布置,并画出大齿轮的机构图。
机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件:齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式,广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点,因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成,其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮,从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的,齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式,具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点,适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点,适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命,主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性,主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中,齿轮传动用于传递动力和运动,实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域,齿轮传动用于传递高速旋转的动力,实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域,齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递,提高设备的性能和效率。
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 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+=∴-121MPa 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==d D ,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 。
机械设计课程设计计算说明书设计题目:圆锥圆柱斜齿轮减速器设计者:指导教师:2014年1月10日目录一、设计任务 2二、传动方案的拟定及说明 3三、电动机的选择 3四、传动装置的总传动比及其分配 4五、计算传动装置的运动和动力参数 4六、齿轮传动的设计计算 5七、链传动设计 17八、轴的设计计算 18联轴器的选择轴承的选择九、滚动轴承的校核 25十、键的选择及强度校核 32 十一、箱体设计及附属部件设计 34 十二、润滑与密封 35 十三、端盖设计 35 十四、心得体会 37mm N m 齿轮传动的设计计算、按齿面接触强度设计由《机械设计》mm=得,ZE25 2.431 0.645 Z d H mm Z βφ==13254004(2.4351.594] H Z Z u +满足条件)齿根强度校核 1 0.801 0.760 Fa mm Y Y β=d L d L dF AZmm mN mN m⋅m0.6)d≈f十四、心得体会历时二周,在无数次的坚持中终于将其完成,虽然结果不一定多么美好,但过程却是值得回味和推敲的。
万事开头难,此言非虚。
每一件事的第一步总是难以起步的,相应的可以想象第一步的空难程度,画图也是如此。
虽然主讲老师说了也算数据后画图。
但是我还是毅然决然的选着边画图变校核计算。
其中艰辛苦涩唯有只知。
画图之事贵在坚持。
没有走不完的路,没有下不完的棋。
当然也没有画不完的图,刚开始也许不大愿意画图,毕竟跟自己所猜想的相去甚远。
暂时搁置下来,转行做了它事。
一步一个脚印,做事贵在踏实,不躁进,不功利。
大概就是一个人所要达到的境界了。
画图就是一笔一划皆了然于胸。
参考文献:1、机械设计. 第九版. 濮良贵,纪名刚. 高等教育出版社,20132、机械原理. 第七版. 孙桓,陈作模,葛文杰. 高等教育出版社,20063、工程制图基础. 第二版. 孙根正,王永平. 西北工业大学出版社,20054、机械设计课程设计手册第三版.吴宗择,罗圣国高等教育出版社 2008。
第十章齿轮传动本章主要内容⏹齿轮传动类型和特点;⏹齿轮传动的受力分析、计算载荷、各种载荷系数的物理意义及其影响因素;⏹齿轮传动的失效形式及其机理、特点、预防措施;⏹齿轮材料的基本要求、常用的热处理方法及材料的选用原则;⏹直齿圆柱齿轮承载能力计算,斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮承载能力计算特点;⏹齿轮的结构设计;⏹齿轮传动的润滑。
重点难点⏹齿轮传动的受力分析、计算载荷、各种载荷系数的物理意义及其影响因素;⏹齿轮传动的失效形式及其机理、特点、预防措施;⏹直齿圆柱齿轮承载能力计算。
第一节概述一、齿轮传动的特点、类型和基本问题齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,其应用范围十分广泛,型式多样,传递功率从很小到很大(可高达近十万千瓦)。
1、齿轮传动的主要特点:◆效率高可达99%。
在常用的机械传动中,齿轮传动的效率为最高;◆结构紧凑与带传动、链传动相比,在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间一般较小;◆工作可靠,寿命长与各类传动相比◆传动比稳定无论是平均值还是瞬时值。
这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一;◆成本高,不适于远距离传动与带传动、链传动相比,齿轮的制造及安装精度要求高。
2、齿轮传动的分类按齿轮类型分:直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动人字齿轮传动锥齿轮传动按装置形式分:开式传动、半开式传动、闭式传动。
按使用情况分:动力齿轮─以动力传输为主,常为高速重载或低速重载传动。
传动齿轮─以运动准确为主,一般为轻载高精度传动。
按齿面硬度分:软齿面齿轮(齿面硬度≤350HBS)硬齿面齿轮(齿面硬度>350HBS)3、两个基本问题:(1)传动平稳就是要保证瞬时传动比恒定,从而尽可能减小齿轮啮合中的冲击、振动和噪声。
(2)足够的承载能力就是要在尺寸、质量较小的前提下.保证齿轮的强度、耐磨性等方面的要求。
保证在预定的使用期限内不发生失效。
二、精度选择齿轮精度等级应根据传动的用途,使用条件、传动功率和圆周速度等确定。
表10—8给出了各类机器所用齿轮的精度等级。
第10章 齿轮传动一、选择题1.圆柱齿轮传动,当齿轮直径不变,而减小模数时,可以( )。
A.提高齿轮的弯曲强度B.提高齿面的接触强度C.改善传动的工作平稳性D.增大齿轮传递的转矩【答案】C【解析】根据公式d=mz,齿轮的直径不变,减小模数,齿数将增加,重合度增大,从而改善运动的平稳性,还能降低齿高,减小齿坯尺寸,降低加工时的切削量,有利于节省制造费用。
2.直齿圆柱齿轮与斜齿圆柱齿轮相比,其承载能力和运动平稳性( )。
A.直齿轮好B.斜齿轮好C.二者都一样D.随使用情况而定【答案】B【解析】与直齿圆柱齿轮相比,斜齿圆柱齿轮啮合传动时,齿面接触线是斜直线,每对齿是逐渐进入啮合又逐渐退出啮合,因此传动更平稳,承载能力更大。
3.一对标准直齿圆柱齿轮传动,已知z1=20,z2=60,其齿形系数是( )。
A.Y F1>Y F2B.Y F1=Y F2C.Y F1<Y F2D.无法确定【答案】A【解析】标准直齿圆柱齿轮中,齿数越少,齿形系数越大。
4.齿宽系数φd在( )情况下可取较小值。
A.齿轮在轴上为悬臂布置B.齿轮在轴上非对称布置于两轴承之间C.齿轮对称布置于刚性轴的两轴承之间D.以上三种情况下取值相同【答案】A【解析】根据齿宽系数选取表可看出,当齿轮在轴上为悬臂布置时,可以选择较小的齿宽系数。
5.为了提高齿根抗弯曲强度,可( )。
A.增大模数B.保持分度圆直径不变而增加齿数C.采用负变位齿轮D.保持齿数不变而减小分度圆直径【答案】A【解析】影响齿根弯曲疲劳强度的主要因素是模数,增大模数,弯曲强度提高。
6.为改善或减小齿轮的动载荷系数,可( )。
A.将齿轮加工成鼓形齿B.将两齿轮做成变位齿轮C.将一个齿轮的轮齿齿顶及齿根都进行修缘D.对轮齿进行螺旋角修形【答案】C【解析】修缘之后的轮齿在开始啮合阶段相啮合的轮齿的法节差减小,从而产生的动载荷减小,故可以通过修缘减小动载荷系数。
7.某场运输带由速度1440r/min的电动机通过三套减速装置来驱动,其中a.双级直齿圆柱齿轮减速器b.套筒滚子链传动c.三角带传动。