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第27章 齿轮传动 27-12 试分析图27-39中，当分别以轮1、轮2为主动时，齿轮2的接触应力及弯曲应力的循环特征。 图27-39 解：当以轮1为主动轮时，齿轮2的接触应力为脉动循环的变应力，循环特征r=0；因此时，齿轮2为双向工作，故弯曲应力为对称循环变应力，循环特征r=-1。 当以轮2为主动轮时，齿轮2的接触应力为脉动循环变应力，循环特征r=0；因此时，齿轮2为单向工作，故弯曲应力为脉动循环变应力，循环特征r=0。 27-15 两级斜齿圆柱齿轮传动如图27-40所示。已知动力从轴I输入，转向如图中所示。请分析： （1）确定齿轮2、3、4的齿轮旋向和转向，要求轴II上两斜齿轮产生的轴向力可部分抵消； （2）标出齿轮2、3所受各分力的方向； （3）画出中间轴II及两斜齿圆柱齿轮2、3的空间受力简图。 解：（1） 图27-40 （2）如图27-40（a）所示。 图27-40（a） （3）见作业最后附图27-40（b）所示。 27-16 图27-41所示斜齿圆柱齿轮传动，齿轮2为主动轮，齿轮齿数，模数，。 （1）请在图中补上齿轮2的转向和螺旋线方向，并分析从动轮的各分力的大小和方向。 （2）齿轮回转方向不变，而轮齿倾斜方向取与图示相反时，分析从动轮的各分力的大小和方向。 图27-41 解：（1）齿轮2的转向和螺旋线方向以及从动轮1的方向如图27-41（a）所示，各分力大小为 (第一式为 ) （2）齿轮螺旋线方向改变后，从动轮1的方向如图27-41（b）所示，各分力大小为（与没变螺旋线方向之前大小相等） (第一式为 ) 27-18 设计由电动机驱动的单击斜齿轮圆柱减速器的齿轮。已知小齿轮主动，功率，转速；大齿轮转速。每日工作10h，使用期限8年（每年以300天计算）。短期过载不超过正常载荷的1.8倍，工作中有中等冲击。速度允许有±5%的误差。 解：1）选择材料和精度等级 考虑主动轮转速不是很高，故小齿轮用40Cr，调质处理，硬度HB=241~286，平均取为260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度HB=229~286，平均取为240HB。查表27-2，可知通用减速器的精度等级为6~8，初取8级。 2）初步估算小齿轮直径 因减速器是闭式软齿面传动，所以按接触疲劳强度进行设计，弯曲强度进行校核。初步估算小齿轮分度圆直径。 由附录B中表B-1，初取，，，则转矩为 由表27-14查取齿宽系数，初步计算许用接触应力。 由图27-24查得接触疲劳极限，，则 由附录B中式（B-2）得 初取。 3）确定基本参数 校核圆轴速度和精度等级 查表27-1，取8级精度合理。 （软齿面齿轮齿数取大些的优点：1.齿顶圆小,齿坯小；2.齿槽小,切削量小；3.重合度大；4.相对滑动小。） 初取齿数为，取。 确定模数为，查表27-4，取。 确定螺旋角为 （与估计值接近） 小齿轮直径为 大齿轮直径为 初步齿宽为 ，为什么初取于这里不同？？ 校核传动比误差：因齿数未做圆整，传动比不变。 （，取），所以有变化，只是变化很小 4）校核齿面接触疲劳强度 由式（27-5） 校核齿面接触疲劳强度。 计算齿面接触应力 节点区域系数由图27-18查得，非变位斜齿轮。 弹性系数由表27-15查得，。 重合度系数的计算公式由端面重合度和纵向重合度确定。其中： 端面重合度为 由表27-5可得 由于无变位，端面重合度，因此端面重合度。 纵向重合度为 因为，故。 螺旋角系数为 使用系数由表27-7查得；动载荷系数由图27-6查得。 齿间载荷分配系数查表27-8。其中： 齿向载荷间隙分布系数查表27-9。其中：对称支承，调质齿轮精度等级8级。 齿面接触应力为 计算许用接触应力 由式（27-16） 计算许用接触应力。其中，接触强度寿命系数由图27-27查得。总工作时间为 应力循环次数为 齿面工作硬化系数为 接触强度尺寸系数由表27-18查得。 润滑油膜影响系数为 接触最小安全系数查表27-17（一般可靠度），取。许用接触应力为 验算：（取和中较小者比较），接触疲劳强度适合，齿轮尺寸无需调整。 5）确定传动主要尺寸 中心距为 圆整取。由公式 可求得精确的螺旋角为 端面模数为 小齿轮直径 大齿轮直径 齿宽为，（大齿轮 52 ，小齿轮56） 小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿数 6）齿根弯曲疲劳强度验算 由式（27-11） 校验齿根弯曲疲劳强度。 计算齿根弯曲应力。使用系数、动载荷系数及齿间载荷分配系数分别为，同接触疲劳强度校核。 齿向载荷分配系数由图27-9查得。其中： 齿形系数由图27-20（非变位）查得；应力修正系数由图27-21查得。 重合度系数为