1、临界载荷 取 安全系数 ，不会失稳 （ 5）校核螺纹牙强度 对于梯形螺纹 对于青铜螺母 ，合适。 10-15 解 （ 1）初选螺纹直径 查手册，选取梯形螺纹 GB5796-86，选取公称直径 ，中径 ，小径 ， 螺距 。 （ 2）验证其自锁性 螺纹升角 当量摩擦角 ，所以满足自锁条件。 （ 3）校核其耐磨性 设 螺栓与螺母参加接触的螺纹圈数 ， 则 螺母的高度 ， ，处于 1.2 2.5 的许可范围内。 螺纹的工作高度 则螺纹接触处的压 强 查教材表 10-8，钢对青铜许用压强 ，合适。 （ 4）校核螺杆强度 取 ，则所需扭矩 则危险截面处的强度 对于 45 钢正火，其许用应力 ，故合适。 （
2、 5）校核螺杆的稳定性 压力机的螺母端为固定端，另一端为铰支端，故取 ，螺杆危险截面的惯性半径 ，螺杆的最大工作长度 ，则螺杆的长细比 ， 不会失稳。 （ 6）校核螺纹牙强度 对于梯形螺纹 对于青铜螺母 ，合适。 （ 7 ）确定手轮的直径 由 得 10-16 解 （ 1）选用 A型平键，查教 材表 10-9，由轴的直径 可得平键的截面尺寸 ， ；由联轴器及平键长度系列，取键的长度 。其标记为：键 GB1096-79 （ 2）验算平键的挤压强度 由材料表 10-10 查得，铸铁联轴器的许用挤压应力 A型键的工作长度 ，使用平键挤压强度不够，铸铁轴壳键槽将被压溃。这时可使轴与联轴器孔之间采用过盈配
3、 合，以便承担一部分转矩，但其缺点是装拆不便。也可改用花键联接。 10-17 解 （ 1）选择花键 根据联轴器孔径 ，查手册可知花键小径 最接近，故选择矩形花键的规格为 花 键 GB1144-87 花键的齿数 、小径 ，大径 ，键宽 ，键长取 ，倒角 . （ 2）验算挤压强度 取载荷不均匀系数 齿面工作高度 平均半径 查教材表 10-11，在中等工作条件 、键的齿面未经热处理时，其许用挤压应力 ， 故合适。 11-1 解 1）由公式可知： 轮齿的工作应力不变，则 则，若 ，该齿轮传动能传递的功率 11-2 解 由公式 可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系： 设提高后的转矩和许用应力分别为 、
4、 当 转速不变时，转矩和功率可提高 69%。 11-3 解 软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。 （ 1）许用应力 查教材表 11-1 小齿轮 45 钢调质硬度： 210 230HBS 取 220HBS；大齿轮 ZG270-500正火硬 度： 140 170HBS，取 155HBS。 查教材图 11-7 ， 查教材图 11-10 , 查教材表 11-4 取 ， 故： （ 2）验算接触强度，验算公式为： 其中：小齿轮转矩 载荷系数 查教材表 11-3 得 齿宽 中心距 齿数比 则： 、 ，能满足接触强度。 （ 3）验算弯曲强度，验算公式： 其中：齿形系数：查教材图 11-9 得 、
5、 则 ： 满足弯曲强度。 11-4 解 开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力 降低以弥补磨损对齿轮的影响。 （ 1）许用弯曲应力 查教材表 11-1 小齿轮 45 钢调质硬度： 210 230HBS 取 220HBS；大齿轮 45 钢正火硬度： 170 210HBS，取 190HBS。查教材图 11-10 得 , 查教材表 11-4 ，并将许用应用降低 30% 故 （ 2）其弯曲强度设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数 查教材表 11-3 得 取齿宽系数 齿数 ，取 齿数比 齿形系数 查教材图 11-9 得 、 因 故将 代入设计公式 因此 取模数
6、中心距 齿宽 11-5 解 硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触 强度。 （ 1）许用弯曲应力 查教材表 11-1，大小齿轮材料 40Cr 表面淬火硬度： 52 56HRC，取 54HRC。查教材图 11-10得 ，查材料图 11-7 得 。查教材表 11-4 ， 因齿轮传动是双向工作，弯曲应力为对称循环，应将极限值乘 70%。 故 （ 2）按弯曲强度设计，设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数 查教材表 11-3 得 取齿宽系数 齿数 ，取 齿数比 齿形系数 应将齿形系数较大值代入公式，而齿形系数值与齿数成反比，将小齿轮的齿形系数代入设计公 式，查教材图 11-9 得 因此 取模数 （ 3）验算接触强度，验算公式： 其中：中心距 齿宽 ，取 满足接触强度。
