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机械设计习题集答案第十章齿轮传动

(100323修改)

题10-5在图示的直齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动齿

轮,齿轮2为中间齿轮,齿轮3为从动齿轮。已知齿轮3所受

的扭矩mN983?=T,其转速n3=180r/min,Z3=45,Z2=25,

Z1=22,m=4mm。假设齿轮啮合效率及轴承效率均为1,试求:

（1）啮合传动时,作用在各齿轮上的圆周力Ft和径

向力Fr,并将各力及齿轮转向标于图上；

（2）说明中间齿轮2在啮合时的应力性质和强度计算

时应注意的问题；

（3）若把齿轮2作为主动齿轮,则在啮合传动时其应力

性质有何变化,其强度计算与前面有何不同

解答:1．mN444.54mN452598323323

2?=??=?==zz

TddTT；

mN911.47mN2522444.542

12212

1?=??=?==zz

TddTT

N

9.1088N224911

.472000200020001

11112=??====mzTdTFFttN

3.39620tantan01112====ttrrFFFFα

N8.1158N20cos9.1088cos0

1

12===

=αtnnFFF；由齿轮2受力平衡条件得：N9.1088,N

3.3962222====ttrrFFFF；

3rF与2rF,3tF与2tF是作用力与反作用力的

关系,∴3rF=2rF,3tF=2tF

2．齿轮2在啮合传动时,齿轮根部弯曲应力:对称循环,

双向受载。齿面接触应力:脉动循环。在校核弯曲强度时，

应将齿根弯曲疲劳极限值乘以。

3．若齿轮2为主动,则其弯曲应力和接触应力都为脉动

循环,但2轮每转一周时，轮齿同侧齿面啮合次数为2，则其

应力循环次数增加2倍。

题10-5图题解10-5图

题10-6图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器,第一级斜齿

轮的螺旋角1β的旋向已给出。（1）为使Ⅱ轴轴承所受轴

向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角β的旋向,并画出各

轮轴向力、径向力及圆周力的方向。

（2）若已知第一级齿轮的参数为:Z1=19,Z2=85,mn

=5mm,020=nα,a=265mm,轮1的传动功率P=,n1=275

r/min。试求轮1上所受各力的大小。

解答:

1．各力方向：见题解10-6图。

2．各力的大小：mN045.217mN27525.6

955095501

11?=??=

=nP

T

0148.11,9811.0265

2)

8519(52)(cos211==?+?=+=

ββazznm；mm83.96cos11==βznmd；

N883tan,N1663costan,N448320*********

1

1======ββαtatrtFFnFFdTF；

题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为

使Ⅱ轴上的轴向力抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺

旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向力及圆周力的方向。

解答：齿轮3为右旋，齿轮4为左旋;力的方向见题解

10-7图。

题解10-6图

题10-6图

题10-8在题10-7图所示的减速器中,已知在高速级传

动中，Z1=19,Z2=38,m=3mm,d