第4章 平面连杆[1]机构4.1 机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么?答:同一构件上各点的速度和加速度构成的多边形与构件原来的形状相似,且字母顺序一致。4.2 为什么要研究机械中的摩擦?机械中的摩擦是否全是有害的?10.28 斜齿轮的当量齿轮是如何作出的?其当量齿数在强度计算中有何用处?答:斜齿轮的当量系数,与值的大小有关。在强度计算中确定齿形系数与应力校正系数时按当量齿数查。10.29圆锥齿轮的背锥是如何作出的?答:圆锥齿轮的背锥的形成,过圆锥齿轮的大端的分度圆锥作一切线与圆锥齿轮的轴线相交,以轴线为轴,以切线为母线绕轴线转一圈,形成的圆锥为背锥。背锥与球面相切于圆锥齿轮大端的分度圆锥上,并与分度圆锥直角相接。10.30 斜齿轮和圆锥齿轮的轴向分力是如何确定的?答:(1)斜齿轮轴[2]向分力的确定,是与旋向转向相关的,可用主动轮左右旋定则确定。即由主动齿轮视旋向,左旋用左手,右旋用右手,四指指向表示主动轮的转向,大拇指指向为轴向力方向,从动轮轴向力方向与主动轮的相反。(2)圆锥齿轮不论主动、从动轴向力均指向大端。10.31 在材质相同、齿宽相同的情况下,齿面接触强度的大小取决于什么?答:在材质相同、齿宽相同的情况下,齿面接触强度的大小取决于分度圆直径的大小,即大表明接触强度高;或用中心距表示,大,则接触强度大,即和 m、z的乘积有关(应在同一载荷下)。10.32 齿轮传动[3]有哪些润滑方式?如何选择润滑方式?答:齿轮传动的润滑方式有人工定期润滑、浸油润滑和喷油润滑。对于开式齿轮传动,由于速度较低,一般采用人工定期润滑。对于闭式齿轮传动,一般根椐圆周速度选择润滑方式。当齿轮的圆周速度时,通常将大齿轮浸入油池中进行润滑。当齿轮的圆周速度时,不宜采用浸油润滑,可采用喷油润滑,用油泵将具有一定压力的油经喷油嘴[4]喷到啮合的齿面上。10.33 进行齿轮结构设计时,齿轮轴适用于什么情况?答:设计小齿轮的结构时,当小齿轮的齿根圆至键槽底部的尺寸小于(2~2.5)时,应制成齿轮轴,以增加齿轮和轴的强度。对于小圆锥齿轮,当齿根圆至键槽底部的尺寸小于(1.6~2)时,应制成锥齿轮轴。10.34一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:传递功率,转速,模数,齿数,齿宽。小齿轮材料为45钢调质,大齿轮材料为正火。载荷平稳,电动机驱动,单向转动,预期使用寿命10年(按1年300天,每天两班制工作考虑)。试问这对齿轮传动能否满足强度要求而安全工作。答:由题意知齿轮传动的材料、参数、齿宽等,此题属校核性问题,因是软齿面,故应以接触强度为主进行校核强度。(1)接触强度校核。小齿轮材料为45钢调质,齿面硬度为230HBS,大齿轮为ZG310~570,齿面硬度取为180HBS。由图10.24查得: 应力循环[5]次数 查图10.27得 ,查表10.10取 计算转矩;取载荷系数K=1.2,齿宽b=70mm。小齿轮分度圆直径 ,满足接触强度的要求。(2)弯曲强度校核。由图10.25查得:查图10.26得查表10.10,得。查表10.13,得齿形系数。查表10.14得应力修正系数。 所以,弯曲强度足够。10.35 已知某机器的一对直齿圆柱齿轮传动,其中心距,传动比。小齿轮材料为45钢调质,大齿轮为45钢正火。载荷有中等冲击,电动机驱动,单向转动,使用寿命为8年,单班制工作。试确定这对齿轮所能传递的最大功率[6]。答:此齿轮传动为软齿面,其承载能力由齿面接触强度决定,故按接触强度设计。(1)确定许用接触应力。小齿轮45钢调质:;大齿轮45钢正火:。 (2)承载能力计算。根据可推导出 取将值代入可得下式:这对齿轮能传递的最大功率为。10.36 已知一对斜齿圆柱齿轮传动,。试计算这对斜齿轮的主要几何尺寸。

第4章 平面连杆^[1]机构

4.1 机构运动分析时的速度多边形与加速度多边形特性是什么?

答:同一构件上各点的速度和加速度构成的多边形与构件原来的形状相似,且字母顺序一致。

4.2 为什么要研究机械中的摩擦?机械中的摩擦是否全是有害的?

10.28 斜齿轮的当量齿轮是如何作出的?其当量齿数在强度计算中有何用处?

答:斜齿轮的当量系数,与值的大小有关。在强度计算中确定齿形系数与应力校正系数时按当量齿数查。

10.29圆锥齿轮的背锥是如何作出的?

答:圆锥齿轮的背锥的形成,过圆锥齿轮的大端的分度圆锥作一切线与圆锥齿轮的轴线相交,以轴线为轴,以切线为母线绕轴线转一圈,形成的圆锥为背锥。背锥与球面相切于圆锥齿轮大端的分度圆锥上,并与分度圆锥直角相接。

10.30 斜齿轮和圆锥齿轮的轴向分力是如何确定的?

答:(1)斜齿轮轴^[2]向分力的确定,是与旋向转向相关的,可用主动轮左右旋定则确定。即由主动齿轮视旋向,左旋用左手,右旋用右手,四指指向表示主动轮的转向,大拇指指向为轴向力方向,从动轮轴向力方向与主动轮的相反。

(2)圆锥齿轮不论主动、从动轴向力均指向大端。

10.31 在材质相同、齿宽相同的情况下,齿面接触强度的大小取决于什么?

答:在材质相同、齿宽相同的情况下,齿面接触强度的大小取决于分度圆直径的大小,即大表明接触强度高;或用中心距表示,大,则接触强度大,即和 m、z的乘积有关(应在同一载荷下)。

10.32 齿轮传动^[3]有哪些润滑方式?如何选择润滑方式?

答:齿轮传动的润滑方式有人工定期润滑、浸油润滑和喷油润滑。

对于开式齿轮传动,由于速度较低,一般采用人工定期润滑。

对于闭式齿轮传动,一般根椐圆周速度选择润滑方式。当齿轮的圆周速度时,通常将大齿轮浸入油池中进行润滑。当齿轮的圆周速度时,不宜采用浸油润滑,可采用喷油润滑,用油泵将具有一定压力的油经喷油嘴^[4]喷到啮合的齿面上。

10.33 进行齿轮结构设计时,齿轮轴适用于什么情况?

答:设计小齿轮的结构时,当小齿轮的齿根圆至键槽底部的尺寸小于(2~2.5)时,应制成齿轮轴,以增加齿轮和轴的强度。对于小圆锥齿轮,当齿根圆至键槽底部的尺寸小于(1.6~2)时,应制成锥齿轮轴。

10.34一闭式直齿圆柱齿轮传动,已知:传递功率,转速,模数,齿数,齿宽。小齿轮材料为45钢调质,大齿轮材料为正火。载荷平稳,电动机驱动,单向转动,预期使用寿命10年(按1年300天,每天两班制工作考虑)。试问这对齿轮传动能否满足强度要求而安全工作。

答:由题意知齿轮传动的材料、参数、齿宽等,此题属校核性问题,因是软齿面,故应以接触强度为主进行校核强度。

(1)接触强度校核。小齿轮材料为45钢调质,齿面硬度为230HBS,大齿轮为ZG310~570,齿面硬度取为180HBS。由图10.24查得:

应力循环^[5]次数

查图10.27得 ,

查表10.10取

计算转矩;

取载荷系数K=1.2,齿宽b=70mm。

小齿轮分度圆直径

,满足接触强度的要求。

(2)弯曲强度校核。

由图10.25查得:

查图10.26得

查表10.10,得。

查表10.13,得齿形系数。

查表10.14得应力修正系数。

所以,弯曲强度足够。

10.35 已知某机器的一对直齿圆柱齿轮传动,其中心距,传动比。小齿轮材料为45钢调质,大齿轮为45钢正火。载荷有中等冲击,电动机驱动,单向转动,使用寿命为8年,单班制工作。试确定这对齿轮所能传递的最大功率^[6]。

答:此齿轮传动为软齿面,其承载能力由齿面接触强度决定,故按接触强度设计。

(1)确定许用接触应力。小齿轮45钢调质:;大齿轮45钢正火:。

(2)承载能力计算。

根据

可推导出

取

将值代入可得下式:

这对齿轮能传递的最大功率为。

10.36 已知一对斜齿圆柱齿轮传动,。试计算这对斜齿轮的主要几何尺寸。