三、设计计算题9-1 有一通用机械上用的闭式直齿圆柱齿轮传动[1],已知:齿数z1=20,齿数比u=3,模数m=6mm,齿宽b1=125mm,b2=120mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮用45钢调质255HBS,大齿轮用45钢正火200HBS;齿轮在轴上相对两轴承对称布置,传动功率P1=22KW,转速n1=730r/min,单向装动,原动机为电动机,工作机载荷由中等振动,两半制工作,使用寿命12年.试校核该齿轮传动的强度。9-1 有一啮合闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=25,z2=100,模数m=3mm,齿宽b1=35mm,b2=30mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮45钢调质230HBS,大齿轮45钢正火200HBS;小齿轮悬臂[2]布置,要求传递功率P1=7.5KW,转速n1=960r/min,单向转动,载荷平稳.按无限寿命考虑,试校核该齿轮传动的强度.9-3 有一闭式直齿圆柱齿轮—齿条传动,已知:齿轮齿数z1=18,模数m=4mm,齿宽b1=35mm,齿条宽b2=30mm,齿轮和齿条的许用接触应力分别为: σHP1=570MPa, σHP2=540MPa,许用弯曲应力σFP1=420MPa, σFP2=400MPa,要求传递的转据T1=6.5×104N·mm,载荷系数K=1.3计。试校核该齿轮齿条传动的强度.9-4 有一正交直齿锥齿轮传动,已知:齿数z1=24,z2=72,模数m=3mm,齿宽b=35mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮材料为45钢调质250HBS,大齿轮45钢正火210HBS;要求传递功率P1=4KW,转速n1=720r/min,单向转动,两班制工作,使用寿命8年,小齿轮悬臂布置,载荷稳定.试校核该齿轮传动的强度。9-5 有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=32,z2=108,中心距a=210mm,齿宽b1=75mm,b2=70mm,小齿轮材料为38SiMnMo调质250HBS,大齿轮45钢正火210HBS,齿轮制造精度7级;齿轮相对两支承非对称布置,但轴的刚性较大,单向转动,转速n1=1450r/min,载荷平稳,要求工作寿命th=24000h.试计算该齿轮传动允许传递的最大功率[3]Pmax.9-6 有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:模数m=4mm,齿数z1=20,z2=60,齿宽b1=45mm,b2=40mm,变位系数X1=0.1,X2=0,齿轮制造精度7级,大、小齿轮均为45钢表面淬火50HRC;要求传递功率P1=12KW,单向转动,转速n1=100r/min,若载荷系数按K=1.3计,试按弯曲疲劳强度估计该齿轮传动的工作寿命.9-7 有一闭式斜齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=24,z2=108,模数m=4mm,螺旋[4]角β=12°6′,齿宽b1=85mm,b2=80mm,齿轮制造精度7级,小齿轮45钢调质230HBS,大齿轮45钢正火200HBS;要求传递功率P1=15KW,转速n1=150r/min,单向转动,若载荷系数K=1.25,试按接触疲劳强度估计该齿轮传动的工作寿命.9-8 设计一用于带式运输机的单级齿轮减速器中的斜齿圆柱齿轮传动.已知:传递功率P1=10KW,转速n1=1450r/min,n2=340r/min,允许转速误差±3%,电动机驱动,单向转动,载荷中有中等振动,两班制工作,要求使用寿命10年.(1)不足 (2)刚好满足要求 (3)足够2-8 一零件用45钢制成,工作时受静拉力,危险截面处的最大应力σ=160MPa,材料的屈服极限为σs=360MPa,硬度200HBS,许用拉应力[σ]=225MPa,则该零件的许用安全系数[S]σ=___________。(1)1.13 (2)1.25 (3)1.60 (4)22-9 一用45钢制造的零件,工作时受静拉力,危险截面处的最大应力σ=200MPa,许用应力[σ]=250MPa,许用安全系数[S]σ=1.28,则该材料的屈服点σs=___________MPa。(1)156 (2)195 (3)256 (4)3202-10 一直径d=25mm的等截面直杆,受静拉力F=40kN,杆的材料45钢,σs=320MPa,许用安全系数[S]σ=1.6,则该零件的许用载荷为___________kN。(1)25 (2)98.17 (3)157.08 (4)251.332-11 在进行疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的___________。(1)屈服点 (2)疲劳极限 (3)强度极限 (4)弹性极限2-12 两圆柱体相接触,接触面为矩形,接触面宽度中心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝___________。(1)F (2)F2 (3)F1/3 (4)F1/22-13 两球体相接触,接触面为圆,位于圆心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝___________。(1)F (2)F1/2 (3)F1/3 (4)F2选择题
三、设计计算题
9-1 有一通用机械上用的闭式直齿圆柱齿轮传动[1],已知:齿数z1=20,齿数比u=3,模数m=6mm,齿宽b1=125mm,b2=120mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮用45钢调质255HBS,大齿轮用45钢正火200HBS;齿轮在轴上相对两轴承对称布置,传动功率P1=22KW,转速n1=730r/min,单向装动,原动机为电动机,工作机载荷由中等振动,两半制工作,使用寿命12年.试校核该齿轮传动的强度。
9-1 有一啮合闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=25,z2=100,模数m=3mm,齿宽b1=35mm,b2=30mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮45钢调质230HBS,大齿轮45钢正火200HBS;小齿轮悬臂[2]布置,要求传递功率P1=7.5KW,转速n1=960r/min,单向转动,载荷平稳.按无限寿命考虑,试校核该齿轮传动的强度.
9-3 有一闭式直齿圆柱齿轮—齿条传动,已知:齿轮齿数z1=18,模数m=4mm,齿宽b1=35mm,齿条宽b2=30mm,齿轮和齿条的许用接触应力分别为: σHP1=570MPa, σHP2=540MPa,许用弯曲应力σFP1=420MPa, σFP2=400MPa,要求传递的转据T1=6.5×104N·mm,载荷系数K=1.3计。试校核该齿轮齿条传动的强度.
9-4 有一正交直齿锥齿轮传动,已知:齿数z1=24,z2=72,模数m=3mm,齿宽b=35mm,齿轮制造精度为8级,小齿轮材料为45钢调质250HBS,大齿轮45钢正火210HBS;要求传递功率P1=4KW,转速n1=720r/min,单向转动,两班制工作,使用寿命8年,小齿轮悬臂布置,载荷稳定.试校核该齿轮传动的强度。
9-5 有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=32,z2=108,中心距a=210mm,齿宽b1=75mm,b2=70mm,小齿轮材料为38SiMnMo调质250HBS,大齿轮45钢正火210HBS,齿轮制造精度7级;齿轮相对两支承非对称布置,但轴的刚性较大,单向转动,转速n1=1450r/min,载荷平稳,要求工作寿命th=24000h.试计算该齿轮传动允许传递的最大功率[3]Pmax.
9-6 有一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:模数m=4mm,齿数z1=20,z2=60,齿宽b1=45mm,b2=40mm,变位系数X1=0.1,X2=0,齿轮制造精度7级,大、小齿轮均为45钢表面淬火50HRC;要求传递功率P1=12KW,单向转动,转速n1=100r/min,若载荷系数按K=1.3计,试按弯曲疲劳强度估计该齿轮传动的工作寿命.
9-7 有一闭式斜齿圆柱齿轮传动,已知:齿数z1=24,z2=108,模数m=4mm,螺旋[4]角β=12°6′,齿宽b1=85mm,b2=80mm,齿轮制造精度7级,小齿轮45钢调质230HBS,大齿轮45钢正火200HBS;要求传递功率P1=15KW,转速n1=150r/min,单向转动,若载荷系数K=1.25,试按接触疲劳强度估计该齿轮传动的工作寿命.
9-8 设计一用于带式运输机的单级齿轮减速器中的斜齿圆柱齿轮传动.已知:传递功率P1=10KW,转速n1=1450r/min,n2=340r/min,允许转速误差±3%,电动机驱动,单向转动,载荷中有中等振动,两班制工作,要求使用寿命10年.
(1)不足 (2)刚好满足要求 (3)足够
2-8 一零件用45钢制成,工作时受静拉力,危险截面处的最大应力σ=160MPa,材料的屈服极限为σs=360MPa,硬度200HBS,许用拉应力[σ]=225MPa,则该零件的许用安全系数[S]σ=___________。
(1)1.13 (2)1.25 (3)1.60 (4)2
2-9 一用45钢制造的零件,工作时受静拉力,危险截面处的最大应力σ=200MPa,许用应力[σ]=250MPa,许用安全系数[S]σ=1.28,则该材料的屈服点σs=___________MPa。
(1)156 (2)195 (3)256 (4)320
2-10 一直径d=25mm的等截面直杆,受静拉力F=40kN,杆的材料45钢,σs=320MPa,许用安全系数[S]σ=1.6,则该零件的许用载荷为___________kN。
(1)25 (2)98.17 (3)157.08 (4)251.33
2-11 在进行疲劳强度计算时,其极限应力应为材料的___________。
(1)屈服点 (2)疲劳极限 (3)强度极限 (4)弹性极限
2-12 两圆柱体相接触,接触面为矩形,接触面宽度中心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝___________。
(1)F (2)F2 (3)F1/3 (4)F1/2
2-13 两球体相接触,接触面为圆,位于圆心处的最大接触应力σHmax与载荷F的关系为σHmax∝___________。
(1)F (2)F1/2 (3)F1/3 (4)F2
选择题
题目解答
答案
答案:2-1 (4),2-2 (2),2-3 (3),2-4 (2),2-5 (2),2-6 (3),2-7 (3),2-8 (3)
9-9 设计一用于螺旋输送机[5]的开式正交直齿锥齿轮传动.已知:传递功率P1=1.8KW,转速n1=250r/min,传动比i=2.3,允许传动比误差±3%,电动机驱动,单向转动,大齿轮悬臂布置,每天两班制工作,使用寿命10年.
9-10 设计一闭式啮合直齿圆柱齿轮传动.已知:传递功率P1=1.1KW,小齿轮转速n1=930r/min,传动比i=2.5,小齿轮悬臂布置,电动机驱动,单向转动,载荷平稳,要求工作寿命th=15000h.
9-11 设计一闭式直齿圆柱齿轮—齿条传动的主要参数.已知:齿轮传递功率P1=3.5KW,转速n1=32r/min,齿轮相对两轴承非对称布置,轴的刚性较小,工作行程中齿条齿数z2是齿轮齿数z1的5倍,工作寿命th=24000h,电动机驱动,载荷平稳.
9-12 设计一闭式直齿圆柱齿轮传动.已知:功率变化情况如图所示,th为齿轮总工作时间,P=20KW,小齿轮转速n1=1000r/min,传动比i=3,齿轮相对两轴承对称布置.电动机驱动,工作有中等振动,传动不逆转,平均每天工作2h,使用寿命10年.
题9-12图