精选-机械设计基础习题答案第11章

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：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

、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，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。

目前的设计（ 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

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