机械设计基础习题11-2.pdf

第11章齿轮传动

精选例题与解析

例11-1二级圆柱齿轮减速器，其中一级为直齿轮，另一级为斜齿轮。试问斜齿轮传动应置于高

速级还是低速级？为什么？若为直齿锥齿轮和圆柱齿轮组成减速器，锥齿轮传动应置于高速级还是

低速级？为什么？

答：

在二级圆柱齿轮传动中，斜齿轮传动放在高速级，直齿轮传动放在低速级。其原因有三点：1）

斜齿轮传动工作平稳，在与直齿轮精度等级相同时允许更高的圆周速度，更适于高速。2）将工作平

稳的传动放在高速级，对下级的影响较小。如将工作不很平稳的直齿轮传动放在高速级，则斜齿轮

传动也不会平稳。3）斜齿轮传动有轴向力，放在高速级轴向力较小，因为高速级的转矩较小。

由锥齿轮和斜齿轮组成的二级减速器，一般应将锥齿轮传动放在高速级。其原因是：低速级的

转矩较大，齿轮的尺寸和模数较大。当锥齿轮的锥距R和模数m大时，加工困难，制造成本提高。

例11-2一对齿轮传动，若按无限寿命考虑，如何判断其大小齿轮中哪个不易出现齿面点蚀？哪

个不易发生齿根弯曲疲劳折断？

答：一对齿轮的接触应力相等，哪个齿轮首先出现点蚀，取决于它们的许用接触应力[]，其

H

中较小者容易出现齿面点蚀。通常，小齿轮的硬度较大，极限应力较大，按无限寿命设计，小

lim

齿轮的许用接触应力[]较大，不易出现齿面点蚀。

H1

判断哪个齿轮先发生齿根弯曲疲劳折断，即比较两轮的弯曲疲劳强度，要比较两个齿轮的

YYYY

Fa1Sa1和Fa2Sa2，其比值较小者弯曲强度较高，不易发生轮齿疲劳折断。

[][]

F1F2

、

例11-3图示双级斜齿圆柱齿轮减速器，高速级：m=2mm，z=22，z=95，20，a=120，

n12

n

齿轮1为右旋；低速级：m=3mm，z=25，z=79，20，a=160。主动轮转速n=960r/min，转

n341

n

向如图，传递功率P=4kW，不计摩擦损失，试：

(1)标出各轮的转向和齿轮2的螺旋线方向；

(2)合理确定3、4轮的螺旋线方向；

(3)画出齿轮2、3所受的各个分力；

(4)求出齿轮3所受3个分力的大小。

解题注意要点：

(1)一对斜齿轮旋向相反,1轮右旋,2轮左旋。

(2)为使3轮轴向力与2轮反向，3轮左旋、4轮右旋。

(3)为求齿轮3的分力，先求螺旋角T和β。例7-7图1

33

1

解：

(1)各轮的转向和2轮的螺向如例11-8图2所示。

(2)3轮为左旋、4轮为右旋，如图所示。

(3)齿轮2、3所受的各个分力如图所示。

(4)求齿轮3所受分力：

nnz96022

111

nn222.3r/min