1、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 、 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：210230HBS 取 220HBS；大齿轮 ZG270-500正火硬度：140170HBS，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
2、 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 、 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：210230HBS 取 220HBS；大齿轮45钢正火硬度：170210HBS，取 190HBS。查教材图 11-10得, 查教材表 11-4 ，并将许用应用降低 30% （ 2）其弯曲强度设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数
3、 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 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：5256HRC，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
4、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。 11-6解 斜齿圆柱齿轮的齿数 与其当量齿数 之间的关系： （ 1）计算传动的角速比用齿数 。 （ 2）用成型法切制斜齿轮时用当量齿数 选盘形铣刀刀号。 （ 3）计算斜齿轮分度圆直径用齿数。 （ 4）计算弯曲强度时用当量齿数 查取齿形系数。 11-7解 见题 11-7解图。从题图中可看出，齿轮 1为左旋，齿轮 2为右旋。当齿轮 1为主动时按左手,则判断其轴向力 ；当齿
5、轮 2为主动时按右手定则判断其轴向力 。 轮 1为主动 轮 2为主动时 图 11.2 题 11-7解图 11-8解 见题 11-8解图。齿轮 2为右旋，当其为主动时，按右手定则判断其轴向力方向 ；径向力总是指向其转动中心；圆向力 的方向与其运动方向相反。 图 11.3 题 11-8解图 11-9解 （ 1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮 3的螺旋经方向应与齿轮 2的旋向同为左旋，斜齿轮 4的旋向应与齿轮 3的旋向相反，为右旋。 （ 2）由题图可知： 、 、 、 、 分度圆直径 轴向力 要使轴向力互相抵消，则： 即 11-10解 软齿面闭式齿轮传动应分别校核其接触强度和弯曲强
6、度。 （ 1）许用应力 查教材表 11-1 小齿轮 40MnB调质硬度：240280HBS 取 260HBS；大齿轮 35SiMn调质硬度：200260HBS，取 230HBS。 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，其校核公式： 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： 满足接触强度。 （3）验算弯曲强度，校核公式： 小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿数 齿形系数 查教材图 11-9 得 、 满足弯曲强度。 11-11解 软齿面闭式齿轮传动应按接触强度设计，然后验算其弯曲强度： （ 1）许用
7、应力 查教材表 11-1 小齿轮 40MnB调质硬度：240280HBS 取 260HBS；大齿轮 45钢调质硬度：210230HBS，取 220HBS。 查教材图 11-7： ； 查教材图 11-10： ； 查教材表 11-4 取 ， 故 （ 2）按接触强度设计，其设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数 查教材表11-3得 齿宽系数 取 中心距 齿数比 将许用应力较小者 代入设计公式 则： 取中心距 初选螺旋角 大齿轮齿数 ，取 齿数比： 模数 ，取 螺旋角 （ 3）验算其弯曲强度，校核公式： 小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿数 齿形系数 查教材图 11-9 得 、 满足弯曲强度。 11-12解 由题图可知： ， 高速级传动比 低速级传动比 输入轴的转矩 中间轴转矩 输出轴转矩 11-13解 硬齿面闭式齿轮传动应按弯曲强度设计，然后验算其接触强度。 （ 1）许用应力 查教材表 11-1 齿轮 40Cr表面淬火硬度：5256HRC 取 54HRC。 查教材图 11-7： 查教材图 11-10： 查教材表 11-4 取 ， 故： （ 2）按弯曲强度设计，其设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数 查教材表 11-3得 齿宽系数 取 大齿轮齿数 ，取 齿数比： 分度圆锥角 小齿轮当量齿数 大齿轮当量齿齿形系数 查教材图 11-9 得 、
