机械设计试题及答案第八章齿轮传动课件

第八章齿轮传动填空题判断题力分析题问答题8－1齿轮传动若按装置型式来分类，可分为_________、_______、_______三种类型；若按使用情况分类，可分为______、______和______、_______若按齿轮材料性能及热处理工艺的不同，可有_________、_______或________、_________之别。答案：开式、半开式、闭式；低速、高速和轻载、重载；较脆、较韧或较硬、较软8－2齿轮轮齿的主要失效形式为_______、_________、________、_______、_______,其中________失效形式常发生在__________齿轮传动中。答案：折断、磨损、点蚀、胶合、塑性变形；点蚀、润滑良好的闭式软齿面。8－3在设计开式齿轮传动时，一般选择保证_______作为设计准则；对于闭式较齿面齿轮传动，通常以保证______为主，校核其________。答案：齿根弯曲疲劳强度；齿面接触疲劳强度；齿根弯曲疲劳强度。8－4对齿轮轮齿材料性能的基本要求为_______、________；齿轮材料的选择原则______、_______。答案；齿面要硬，齿芯要韧；齿轮材料必须满足工作条件的要求，应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法、热处理和制造工艺。8－5金属制的软齿面齿轮，配对的两轮齿面硬度差应保持为______,其原因在于：在运转过程中，较硬的小齿轮齿面对软的大齿轮齿面有______作用，从而提高了大齿轮齿面的______。答案：30～50HBS；冷作硬化；疲劳极限。8－6在齿轮传动的载荷计算时，由于_______、_______、_______、_______的影响,引入了载荷系数K，来计算出齿轮传动的计算载荷。答案：原动机及工作机性能、齿轮的制造误差、同时啮合的齿对间载荷分布不均匀、同一齿对上载荷沿接触线不均匀分布。8－7载荷系数K为______、_______、_______、________系数的乘积。其中，_______系数是为了计及动载荷的影响而引入的；_______系数对直齿轮传动时，其数值等于1。8－10直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，引入了齿形系数YFa和应力校正系数YSa，随着齿轮齿数的增多，YFa

的值。将_______,YSa

的值将_______。答案：减小；增大。8－11在直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算时，在小齿轮单齿对啮合的_______所产生的接触应力为最大，但通常以节点啮合为代表进行齿面接触强度计算，其原因是_______。答案：最低点；按单齿对啮合的最低点所计算出的接触应力与按节点啮合计得的接触应力极为相近，为了计算方便，故按节点啮合为代表计算齿面接触强度。8－12直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算的基本公式为H=ZEPca/其中，1/为________,它的值与_______、________、________有关。答案：综合曲率；分度圆直径、压力角、齿数比。8－13作用于斜齿圆柱齿轮齿面上的法向载荷Fn可分解为________、_______、________三个分力；对于主动齿轮，三个分力的方向判定法则为_________;力的大小与齿轮的________、________、________、________、_______、________参数有关。答案：径向力Fr、圆周力Ft、轴向力Fa；径向力Fr1的方向指向轴心，圆周力Ft1切于分度圆且与其转动方向相反，若齿轮为右旋则用右手定则、若齿轮为左旋则用左手定则来判定轴向力Fa1；的方向；力的大小与齿轮所传递的功率、转速、分度圆直径、法向压力角、螺旋角有关。8－14斜齿圆柱齿轮传动啮合线总长与直齿圆柱齿轮传动啮合线长的区别是______可用______作为斜齿圆柱齿轮传动啮合线总长的代表值。答案：直齿圆柱齿轮传动的啮合线长等于齿宽而斜齿圆柱齿轮传动的啮合线总长一般是变动的；ba/cosb。

8—15斜齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算特点是______

答案：斜齿轮的计算载荷比直齿轮多计入一个多数a、还应计入螺旋角影响系数Y、并参照直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算公式。8－16斜齿圆柱齿轮的节点处的法面曲率半径n与端面曲率半径t的关系是_______,在综合曲率计算时，使用的是______曲率半径。答案：n=t/cosb；法面。8－17斜齿圆柱齿轮传动齿面的接触疲劳强度应取决于_______,实用的许用接触应力约可取为________。答案：大、小齿轮；[]H=（[]H1+[]H2）/28－18直齿圆锥齿轮传动以_______端参数为标准值。在强度计算时，以______作为计算的依据。答案；大端；齿宽中点处的当量齿轮。8－19直齿圆锥齿轮的当量齿轮齿数与圆锥齿轮齿数的关系为_______,当量齿轮的齿数比与原来的圆锥齿轮的齿数比的关系是_______,当量齿轮的齿数应大于_______。答案：ZV=Z/COS；uV=u2直齿圆柱齿轮的根切齿数。答案：平均分度圆处的当量齿轮；圆锥齿轮；当量齿轮。8－23变位齿轮传动的受力分析与强度计算和标准齿轮传动_______;进行弯曲疲劳强度计算，_______标准齿轮传动的公式；在一定的齿数范围内，对齿轮采取正变位修正，可_______轮齿的弯曲疲劳强度；对变位系数为0的高度变位齿轮，轮齿的接触强度_______,对变位系数不为0的角度变位齿轮传动，轮齿的接触强度是_______的，并由_______来体现。答案：一样；仍沿用；提高；不变；变化的；区域系数。8－24齿轮传动的设计参数有_______、_______、_______,可由设计者选择；其中_______规定为标准值，________有取值范围，_______规定荐用值。答案：压力角a、小齿轮齿数z1、齿宽系数d

；压力角a；小齿轮齿数z1

；齿宽系数d

。8－25若保持齿轮传动的中心距a不变，增加齿数的好处为______、_______、______、______;对闭式齿轮传动，小齿轮的齿数可取为______；对开齿轮传动，小齿轮的齿数可取为_______。8－22直齿圆锥齿轮的齿面接触疲劳强度仍按_______计算，工作齿宽即为_______的齿宽，其综合曲率计算时使用的是_______的曲单半径。答案：增大重叠系数，改善传动的平稳性，减小模数、降低齿高、减小滑动速度、减小胶合的可能性，减少金属切削用量、降低制造费用，提高齿面接触疲劳强度；z1=2040;z1=1720。8－26齿轮的材料和热处理方法选定之后，其极限应力值均有上、下极限值，设计者在选用时一般取其_______；当齿轮上的应力为对称循环变应力时，则其极限应力值应为所查取值的_______。答案：中偏下值；70％。8－27齿轮传动的精度等级由_______、_______、______三种精度组成；其______是指传递运动的准确程度，_______是指齿轮传动的平稳程度，______是指实际接触程度。答案：运动精度、工作平稳性精度、接触精度；运动精度；工作平稳性精度；接触精度。8－28应根据齿轮传动的______、_______、_______、_______、______、______来选择精度等级。答案：用途、工作条件、传递的功率、圆周速度、其它技术要求、并以主要的精度要求。8－29齿轮的制造精度及传动精度由规定的精度等级和齿侧间隙决定。在啮合齿对的齿厚与齿间留有适当的侧隙的原因是______、_______留侧隙的原则是______、______、_____。答案：为防止啮合轮齿卡死、在啮合轮齿之间存留润滑剂等；对高速、高温、重载工作的齿轮传动，应留有较大的间隙；一般齿轮传动留有中等大小的间隙；经常正、反转，转速不高的齿轮传动应留有较小的间隙。8－30代号7—6—5FKJB179—83表示_______齿轮精度，7表示_______,6表示______,5表示_______,FK表示_______;代号6EKJB179—83则表示______。答案：渐开线圆柱齿轮；运动精度为7级；工作平稳性精度为6级；接触精度为5级；齿厚的上偏差和下偏差；渐开线圆柱齿轮的三种精度均为6级，齿厚的上偏差和下偏差为EK。8－31代号6DcJB180—60表示________。答案：一般的圆锥齿轮传动的三种精度均为6级，其侧隙结合形式为DC。8—36曲齿圆锥齿轮传动有_______、_______等，其中______平均分度圆处的轮齿螺旋角m为0（零度弧齿圆锥齿轮）者多用来取代直齿圆锥齿轮传动。答案：圆弧齿（格里森制齿轮）、长幅外摆线齿（奥里康制齿轮）；圆弧齿。8－37汽车、拖拉机、机床的变速箱中应选用哪种齿轮？（1）直齿圆柱齿轮；（2）斜齿圆柱齿轮；（3）人字齿圆柱齿轮；（4）圆弧齿齿轮。答案：直齿圆柱齿轮。〔在变速箱中，一根轴上常有几个齿轮，有的齿轮还要在轴上滑移（滑移齿轮），来达到变速的目的」8－38一生产塑料薄膜机器中的平行轴齿轮传动。已知传递动力较大，速度不高，要求运转平稳，在安装齿轮的轴的两端采用两个滚针轴承支承，该齿轮传动宜选下列哪种齿轮？（l）直齿圆柱齿轮；（2）斜齿圆柱齿轮；（3）人字齿圆柱齿轮；（4）直齿圆锥齿轮。答案：人字齿圆柱齿轮。8－39链传动、直齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿圆柱齿轮传动、斜齿圆锥齿轮传动、曲齿圆锥齿轮传动、螺旋齿轮传动、蜗杆传动中，有几种传动可以用在两轴平行的场合？（1）一种；（2）二种；（3）三种；（4）四种；（5）五种。答案：四种。8－40对齿面硬度HBS＜=350的闭式钢制齿轮传动，主要失效形式是下列形式中的哪种？（l）轮齿折断；（2）点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）齿面塑性变形。答案：点蚀。

8－41开式齿轮传动的主要失效形式是下面所列失效中的哪种？（l）轮齿折断；（2）点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）齿面塑性变形。答案：齿面磨损。8—42高速重载齿轮传动中，当散热条件不良时，齿轮传动的主要失效形式是下列失效中的哪种？（1）轮齿折断；（2）点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）齿面塑性变形。答案：齿面胶合8一43双向运转的硬齿面闭式齿轮传动，其主要失效形式为下列哪种？（1）轮齿折断；（2）点蚀；（3）齿面磨损；（4）齿面胶合；（5）齿面塑性变形。答案：轮齿折断。8－44在闭式软齿面齿轮传动中，轮齿的点蚀通常发生在哪种部位？（1）齿顶部分；（2）齿根部分；（3）节线上；（4）靠近节线的齿顶部分；（5）靠近节线的齿根部分。答案：靠近节线的齿根部分。答案：按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度分别计算，取设计结果中较大者。8－48对于开式齿轮传动，设计时，应遵循下列哪种设计准则？（1）只保证齿根弯曲疲劳强度；（2）只保证齿面接触疲劳强度；（3）以保证齿面接触疲劳强度为主，校核齿根弯曲疲劳强度。答案：只保证齿根弯曲疲劳强度。8—49在计算精度为7、8、9级的齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度时，把轮齿看作一悬臂梁，假定全部载荷作用在轮齿哪个部位？（1）齿根处；（2）节圆处；（3）齿顶处；（4）任何部位。答案：齿顶处8－50对于齿面硬度HBS＜350的齿轮传动，选取齿面硬度时，大、小齿轮的齿面硬度应保持下列哪种关系？（1）HBS1

＜HBS2（2）HBS1＝HBS2（3）HBS1＞HBS2（下标1表示小齿轮，2表示大齿轮）答案：HBS1＞HBS2。8－51对于软齿面的齿轮传动，当采用同一种钢材制造时，一般采用下列哪种热处理方法？（1）小齿轮淬火，大齿轮调质；（2）小齿轮淬火，大齿轮常化；（3）小齿轮调质，大齿轮常化；（4）小齿轮常化，大齿轮调质。答案：小齿轮调质，大齿轮常化8—52齿轮传动的载荷系数中，动载荷系数KV与下列哪些因素有关？（1）齿数；（2）模数；（3）转速；（4）齿轮宽度；（5）端面重合度；（6）齿面粗糙度；（7）齿轮制造精度；（8）齿轮布置形式。答案：齿数;模数；转速；齿轮制造精度8－53有A、B两对圆柱齿轮传动，四周速度相等，A对齿轮的制造精度为6级，B对齿轮为8级，试问它们的动载荷系数应为下列的哪种关系？答案：8－54齿轮传动的载荷系数中，载荷分布不均匀系数K与下列哪些因素有关？（1）齿数；（2）模数；（3）转速；（4）齿轮宽度；（5）端面重合度；（6）齿面硬度；（7）齿面粗糙度；（8）制造精度；（9）齿轮布置形式；（10）齿轮的结构形式。答案：齿数；模数；齿轮宽度；齿面硬度、齿轮布置形式。8－55A、B两对圆柱齿轮传动，已知A对齿轮轴的刚性好，B对齿轮轴的刚性差，则面对齿轮的载荷分布不均匀系数，有何种关系？答案：8－56有A、B两对圆柱齿轮传动，A对齿轮为软齿面，B对齿轮为硬齿面，且两对齿轮的齿宽系数及布置形式都一样，两对齿轮的载荷分布不均匀系数，有何种关系？(1)KA>KB(2)KA=KB(3)KA<KB答案：KA<KB8－57有一对悬臂布置的铸铁直齿圆柱齿轮传动，已知齿轮的模数m=2mm，齿数z1＝40，z2＝50，齿宽B＝32，该传动的载荷分布不均匀系数KH为下列数值中的哪一个值？（1）1．22；（2）1．18；（3）1．122（4）1．08答案：1.12。8－61为减小载荷分布不均匀系数K，可采用下列哪种措施？（1）将轮齿加工成鼓形；（2）将两齿轮做成变位齿轮；（3）将轮齿的齿顶修缘。答案：将轮齿加工成鼓形8—62标准直齿圆柱齿轮传动，作用于齿面的法向载荷Fn，可分解为径向力Fr和圆周力Ft，试问一对齿轮中哪个齿轮的圆周力Ft与其转动方向相同？（1）主动齿轮；（2）被动齿轮；（3）两个齿轮均可。答案：被动齿轮8－63可用径向力Fr和圆周力Ft来表示标准直齿圆柱齿轮传动的受力情况，试问Fr与下列参数中的哪些参数有关？（l）齿轮宽度；（2）所传递的功率；（3）转速；（4）模数；（5）齿数；（6）传动比；（7）压力角；（8）载荷系数；（9）齿形系数；（10）应力校正系数。答案：所传递的功率；转速；模数；齿数，压力角8－64在标准直齿圆柱齿轮的轮齿齿根弯曲疲劳强度计算时，需查取齿形系数YFa，试问齿形系数YFa。与下列哪个参数有关？（1）模数；（2）齿数；（3）齿宽系数。答案：齿数8—65有A、B、C三个标准直齿圆柱齿轮，已知齿数ZA＝20，ZB＝40，ZC＝60；模数mA＝2mm，mB＝4mm，mC＝3mm，它们的齿形系数哪个最大？(1)YA(2)YB(3)YC答案：YA

8－66有A、B、C三个标准直齿圆柱齿轮，已知齿数ZA

＝40，ZB

＝40，ZC

＝40，模数mA

＝2mm，mB

＝4mm，mC

＝3mm，它们的应力校正系数为下列哪种关系？(1)YSaA<YSaB>YSaC(2)YSaA=YSaB=YSaC(3)YSaA>YSaB>YSaC答案：YSaA=YSaB=YSaC8－67一对标准直齿圆柱齿轮传动，其它条件都一样，只是将小齿轮的宽度很高1倍，则小齿轮的齿根弯曲应力F与原来的F有下列哪种关系？（1）

F=2

F（2）

F=

F（3）

F略大于1/2

F（4）

F略小于1/4

F答案：

F略大于1/2

F8—68有一个标准直齿圆柱齿轮传动，在传递扭矩、中心距、齿宽不变的情况下，将齿轮的齿数增加1倍，则齿根弯曲应力

F与原来的

F有哪种关系？（1）

F=2

F（2）

F=

F（3）

F=1/2

F（4）

F接近于2

F（5）

F接近于

F（6）

F接近于1/2

F答案：

F接近于1/2

F8－69一对直齿圆柱齿轮，其它条件均不变，若将传递扭矩增加1倍，其齿根弯曲应力将为原来的几倍？（1）0．5倍；（2）五倍；（3）2倍；（4）4倍。答案：2倍8－70一对齿轮啮合组成齿轮传动，已知Z1＜Z2。，其齿根弯曲应力有什么关系？其齿面接触应力有什么关系？(1)F1>F2(2)F1=F2(3)F1<F2(4)H1>H2(5)H1=H2(6)H1<H2答案：F1>F2;H1=H28－74对于斜齿轮传动，齿对啮合时，其接触线长与齿宽有什么关系？（1）等于齿宽；（2）小于齿宽；（3）大于齿宽答案：大于齿宽。8－75在斜齿圆柱齿轮传动中，其齿根弯曲应力与下列哪些参数有关？（1）法面模数；（2）端面模数；（3）法面压力角；（4）端面压力角；（5）齿数；（6）齿轮宽度；（7）螺旋角；（8）纵向重合度；（9）端面重合度；（10）齿数比。答案：法面模数；齿数；齿轮宽度；螺旋角；纵向重合度；8—76斜齿圆柱齿轮传动中，在进齿面接触疲劳强度计算时，其综合曲率1/与下列哪些参数有关？（1）模数；（2）齿数；（3）压力角；（4）齿轮宽度；（5）螺旋角；（6）端面重合度；（7）齿数比；（8）当量齿轮的齿数。答案：模数；齿数；压力角；螺旋角；齿数比8－77斜齿圆柱齿轮传动，其齿轮的螺旋角取得越大，传动的平稳性将如何变化？（1）降低。（2）不变；（3）提高答案：不变。8－78斜齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度应取决于哪种情况？（1）取决于小齿轮，（2）取决于大齿轮；（3）取决于大、小齿轮；（4）与大、小齿轮无关。答案：取决于大、小齿轮8－79直齿圆锥齿轮传动以何处的参数为标准值？（l）小端参数；（2）平均分度国处参数；（3）大端参数。答案：大端参数8－80直齿圆锥齿轮传动的齿宽系数为哪两个参数的比值？（l）齿轮宽度与分度圆直径；（2）齿轮宽度与平均分度圆直径；（3）齿轮宽度与锥距。答案：齿轮宽度与雅距。

8—86既在变位齿轮传动中，若采用正变位，对齿轮的弯曲强度将起什么作用？（1）降低弯曲强度；（2）弯曲强度不变；（3）弯曲强度提高答案：弯曲强度提高。8－87在变位齿轮传动中，若使轮齿的接触强度保持不变，试问应采用哪种变位方法？（l）高度变位（x＝0）；（2）x

0的角度变位；（3）两者均可。答案：x

＝0的高度变位。8—88对于x

0的角度变位齿轮，齿面接触强度的变化由下列哪个参数来体现（1）齿轮材料的弹性影响系数ZE；（2）区域系数ZH

；（3）齿宽系数d；（4）齿轮的端面重合度。答案：区域系数。8－89在设计轧钢机的低速机齿轮传动时，应以哪种精度为主？（l）运动精度；（2）工作平稳性精度；（3）接触精度。答案：接触精度。8－90设计齿轮传动时，若要提高轮齿的齿根弯曲疲劳强度，在设计公式中应代人哪个数值？8－91有一闭式齿轮传动，齿轮的圆周速度为20m／s，应采用哪种润滑方式？（1）人工作周期性润滑；（2）浸油润滑；（3）喷油润滑答案：喷油润滑。8－92分析图中齿轮2的圆周力的方向。（1）当齿轮1为主动轮时。（2）当齿轮2为主动轮时。齿轮1、2、3均为标准直齿圆柱齿轮。

解：（1）当齿轮1为主动轮时［图8－1（a）〕，其转动方向为顺时针；齿轮2为被动轮，其转动方向为逆时针。Ft1的方向与其转动方向相反，Ft2的方向与Ft1的方向相反，Ft3与Ft2方向相反。

（2）当齿轮2为主动轮时〔图8－1（b）,齿轮2的转动方向为逆时针，Ft2的方向与转动方向相反，Ft1、Ft3的方向均与Ft2的方向相反。从图中可看出：Ft3方向未变。8—94图为斜齿圆柱齿轮二级传动示意图，已知齿轮1为左旋齿轮，其转动方向如图所示；动力传递路线为齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4。设计时，Ⅱ轴上的轴向力应互相抵消一部分。试求：（1）齿轮2、3、4的螺旋线方向。（2）用Ft、Ft、Fa来表示齿轮1、2、3、4的受力情况。解：首先根据n1的方向把n2

、n3的方向标出。然后从齿轮1开始，得出齿轮2应为右旋斜齿轮；利用左手定则求出Fa1、Fr1指向轴心，Fa2与n1方向相反；Fr1=－Fr2，Ft1=－Ft2，Fa1=－Fa2由题意可知，Ⅱ轴上齿轮2和齿轮3的轴向力方向相反，即Fa2=－Fa3；由此可求得Fa3的方向。由Fa3的方向和转动方向n2可判定出齿轮3为右旋斜齿轮，则齿轮4为左旋斜齿轮。由前述的方法判定出Fr3

、Fa3

、Ft3和Fr4、Fa34、Ft4。8—95用有如图所示的二级齿轮传动的减速器。动力传递路线为小直齿圆锥齿轮1大直齿圆锥齿轮2斜齿轮3斜齿轮4。已知齿轮1的转动方向n1，要求Ⅱ轴上齿轮2和齿轮3的轴向力互相抵消一部分。试求：（1）齿轮3、齿轮4的转动方向和螺旋线方向。（2）用Fr、Ft1、Fa三个分力来表示齿轮1、2、3、4的受力情况。解：根据n1标注出n2、n3的方向。从齿轮1开始进行力分析：径向力Fr指向其轴心；圆周力Ft1切于平均分度圆且与n1方向相反，轴向力Fa1；指向大端。由Ft1=Ft2、Fr1=Fa2、Fa1=Fr2关系，标出Fr2、Fa2、

Ft2的方向。根据Ⅱ轴上齿轮2和齿轮3的轴向力互相抵消，即方向相反，由此可知Fa3的方向（Fa3＝－Fa2）；根据Fa3的方向和n2的方向，用右手定则判定出齿轮3为右旋斜齿轮，齿轮4应为左旋斜齿轮。对于齿轮3，其径向力Fr3指向轴心，圆周力Ft3切于分度圆且与n2方向相反；根据Fr3=Fr4、Ft3=Ft4、Fa1=Fa4的关系，标出Fr4、Ft4、Fa4的方向。【例8－1】试设计一带式运输机的减速器高速级齿轮传动。已知：此减速器为二级标准直齿圆柱齿轮传动，功率p1=5kw，小齿轮转速n1=960r/min；齿数比u＝4.8。该机器每日两班工作（每班8h），工作寿命15年（每年300个工作日）。带式运输机工作平稳，转向不变。解:分析题意可知：本题为闭式标准直齿圆柱齿轮传动的设计计算。通过此题掌握设计程序与步骤、正确地选用设计准则、设计参数和有关数据1．选定精度等级、材料及齿数（l）由于运输机为一般机器，速度不高，故齿轮选用8级精度。（2）由机器的用途和工作条件，选用便于制造且价格便宜的材料，齿轮选用软齿面；由表10－1选小齿轮材料为45钢（调质），HBS1＝240；大齿轮材料为45钢（常化），HBS2=200

（3）选取小齿轮齿数z1=24［闭式齿轮传动〕；大齿轮齿数Z2＝uZ1＝4．8X24＝115。此齿轮传动为软齿面闭式齿轮传动，故其设计准则为“按齿面接触疲劳强度设计，然后校核该传动的齿根弯曲疲劳强度”。2．按齿面接触疲劳强度设计设计公式为（1）确定上式中的各数值：初选载荷系数Kt=1·3；小齿轮传递的扭矩为T1=95.5×105p1/n1=95.5×105×5/960=4980.0N·mm选取齿宽系数d=0.8。查表10－4得ZE＝189．8MPa1/2［均为锻钢」；由图10－23（C）查得H1lin＝590MPa；由图10－23（b）查得H2lin=470MPa；应力循环次数为N1=60njLh=60×960×1×(2×8×300×15)=41.4×108由图10－21查得KHN1=1；KHN2=1。计算接触疲劳许用应力（取失效概率为1％）。取安全系数S＝1，由公式（10－12）得（2）计算小齿轮分度圆直径d1t（3）计算圆周速度：（4）计算载荷系数查图10－8（a）得KV=1．08；因系直齿圆柱齿轮，取从Ka=1；由表10－2查得KA＝1；由图10－14查得KH=1.12；所以载荷系数为（5）校正分度圆直径。因计算载荷系数与初选载荷系数有差别。所以（6）计算模数：取m为标准值，m＝2.5mm（7）计算分度圆直径：（8）计算中心距：（9）计算齿轮宽度圆整，取B2=50mm,B1=55mm公式

3．校核齿根弯曲疲劳强度校核公式为（l）确定公式中各参数值：圆周力为查取齿形系数和应力校正系数：查表10－3得查弯曲疲劳极限和寿命系数：由图10－22（C）查得F1lin=450MPa；由图16－22（b）查得F2lin

＝390MPa；由图10－20查得KFN1=KFN2=1计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数S＝SF＝1.4，则（2）校核计算：［上述计算中，b＝50mm，而不是B2=55mm，是按最不利情况来计算弯曲应力的；其原因是当b变小时、F变大。在计算F2时也可用校核式」4．结构设计设计从略。【例8－2】设计一用电动机驱动的筛砂机的开式直齿圆柱齿轮传动，小齿轮为悬臂装置（如图10－14中的2所示），已知驱动所需转矩为9400N·m；被动齿轮的转速为16．4r/min，齿数比u＝2．53，一班制工作，寿命为8年（每年300个工作日）。解：［根据题意，此问题是开式直齿圆柱齿轮传动的设计。在选择设计准则时，只保证齿根弯曲疲劳强度，不再校核其齿面接触疲劳强度，切记不要选错了设计准则］1．选定齿轮精度等级、材料及齿数（l）由于筛砂机转速低，故齿轮用9级精度。（2）该开式齿轮传动应使用价格便宜的材料。由表10－1，选用小齿轮材料为45钢（调质），HBS1＝240；大齿轮材料为45钢（常化），HBS2＝200。〔齿轮材料也可采铸铁或球墨铸铁]

（3）开式齿轮传动小齿轮不宜选用过多的齿数，一般可取Z1=17～20。故选用Z1＝20。则大齿轮的齿数Z2＝uZ1

＝2．53X20＝50．6。圆整，Z2=51。2．按齿根弯曲疲劳强度设计设计公式为（1）初选载荷系数kt=1．2。（2）转矩换算单位：T1

＝9400N·m＝9400000N·mm（3）选取齿宽系数。因小齿轮为悬臂装置，由表10－5得知d=0.4～0.6,选取d=0.5（4）查齿形系数和应力校正系数。由表10－3查得（5）查取弯曲疲劳强度极限。由图10－22（C）查得，F1lin＝450MPa；由图10－22（b）查得，F2lin

＝390MPa。（6）查取寿命系数。计算应力循环次数：N1=60n1jLh=60×(16.4×2.53)×1×(1×8×300×8)=4.78×107由图10—20查得（7）选取弯曲疲劳强度安全系数：（8）计算弯曲疲劳许用应力（9）计算、比较[]F/YFa·YSa值将两者中较小者代人设计公式中（即把[]F2/YFa2·YSa2

）代人设计公式）（10）计算模数：圆整，取mt＝12mm。3．计算实际载荷系数（1）计算圆周速度（2）计算载荷系数。vz1/100=0.52×20/100=0.104m/s由图10－8（a）查得，KV=1.01；因是直齿圆柱齿轮，取Ka=1；由图10－14查得，KF=1.3;由表10－2变得，KA＝1．25（筛砂机为不均匀加料机器）。4．修正模数5．几何尺寸计算,计算从略。6．结构设计,计算从略。【例8－3]设计小型航空发动机中的一斜齿圆柱齿轮传动，已知P1＝130kw，n1＝11640r/min，z1＝23，Z2=73，寿命Lh＝100h，小齿轮作悬臂布置（如图10－14中的1所示），工作情况系数KA＝1.25。解：1．选择材料、精度及参数（l）选取齿轮的材料、热处理方法及齿面硬度。考虑到此齿轮传动传递功率大，且又使用在航空发动机中，所以采用闭式传动，且大、小齿轮均选用硬齿面。由表10－1选得大、小齿轮的材料均为18CrMnTi合金钢，并掺碳、表面淬火，齿面硬度为HRC55～60。（2）选取精度等级。因采用表面淬火，轮齿变形不大，查表10－7，选用8级精度（JB179－83）。（3）计算齿数比：

u＝Z2/Z1＝73／23＝3．17（4）初选螺旋角=112．按齿面接触疲劳强度设计设计公式为（1）确定公式内各参数值：初选Kt＝1.8由图10—28查得a1＝0．78，a2

＝0.88，则

a＝a1+a2=0．78+0.88=1.66计算转矩因大、小齿轮皆为硬齿面，小齿轮作悬臂布置，由表10－5，查得d=0.4～0.6，选取d=0.5选取区域系数。由图10－32，选取ZH＝2．46。选取弹性影响系数。由表10－4，选取［锻钢对锻钢］查取大、小齿轮的接触疲劳极限。由图10－23，查得

H1lin=1500MPa＝

H2lin

［按齿面硬度HRC＝60计]。计算应力循环次数：查取寿命系数。由图10－21查得，KHN1＝1．02，KHN1

＝1．07［不允许出现点蚀，使用曲线2〕。选取疲劳强度安全系数S＝l计算接触疲劳许用应力：（2）计算：计算小齿轮分度圆直径d1t：计算圆周速度:计算载荷系数由已知条件得，KA=1.25；按查图10－8（b）得，KV=1．37；由图10－14查得，KH＝1．5；由图10－10，查得KHA＝1．08。则与初选Kt相差较大，故对K1t修正计算法面模数：3．按齿根弯曲疲劳强度设计设计公式为（l）确定公式中各参数值：计算载荷系数：由图10－14查得KF=1．9；由下式计算出KFa即计算纵向重合度

，查取螺旋角影响系数Y

：查图10－30，得Y

＝0．94计算当量齿数：查取齿形系数和应力校正系数：由表10－3查得查取弯曲疲劳强度极限和寿命系数。由图10－22查得，

F1lin＝

F2lin

＝900MPa：查图10—20得，KFN1＝KFN2

＝1。计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S＝1．4，则计算YFaYSa/[]F值并加以比较：（2）计算：计算法面模数对比计算结果，由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数大于由齿面接触疲劳强度计算的法面模数，故取mn＝2．4mm。将法面模数圆整为mn＝2.5mm计算中心距：圆整a＝122mm。按圆整后的中心距计算螺旋角：值变化不大，故参数。a、Ka、ZH不必修正计算分度圆直径：计算齿轮宽度：圆整，取2=30mm,1=35mm4．结构设计设计从略。8－96校核一对直齿圆锥齿轮传动所能传递的最大功率p1。已知：z1=18，z2＝36,m＝2mm，b＝13mm，n1＝930r／min；由电动机驱动，单向转动，载荷平稳，工作寿命为24000h；齿轮材料均为45钢，小齿轮调质，HBS1＝260，大齿轮常化，HBS2＝210，制造精度等级为8级，小齿轮悬臂布置。解：1．传动参数及几何尺寸计算（1）齿数比：（2）分度圆锥角：（3）大端分度圆直径：（4）锥距：（5）齿宽系数：（6）平均分度圆直径：（7）全齿高：（8）当量齿数：2．接接触疲劳强度计算所传递的功率（1）确定载荷系数。因载荷平稳，查表10－2，KA＝1;因：可用公式计算得查图10－15，KH=1。12则（2）确定许用接触应力；计算接触疲劳强度极限：计算应力循环次数。查图10－21，取KHN1=KHN2=1，取S=1计算许用应力：确定弹性影响系数：查表10－4，取确定区域系数：取ZH＝2．（3）计算传递扭矩与功率。由校核式变换为3．按弯曲疲劳强度计算所传递的功率（1）确定载荷系数。查图10－15，KF＝1．15，则（3）确定许用弯曲应力：计算极限应力：确定寿命系数。查图10－2O，取KFN1=KFN2=1，取疲劳强度安全系数SF1=SF