2为主动时轴向力Fa1及Fa2的方向。
10-14（10-11） 已知单级闭式斜齿圆柱齿轮传动，P =10 kW，n1=1210 r/min，i =4.3，电机驱动，双向传动，载荷有轻微(中等)冲击，设小齿轮用45MnB(45SiMn)调质，大齿轮用45钢调质，z1=21，试计算此单级齿轮传动。 解: ⑴ 确定齿轮材料的许用应力
由表10-1查小齿轮材料用45MnB(45SiMn)调质，齿面硬度为260HBS；大齿轮材料用45钢调质，齿面硬度230HBS,为软齿面齿轮。
查图10-6得σHlim1=690 MPa，σHlim2=570 MPa 查图10-7得σFlim1=240MPa，σFlim2=190 MPa 由表10-5取S H =1，S F =1.3，双向传动，故
[?H1]?[?F1]??Hlim1SH?690?690MPa,1[?H2]?[?F2]??Hlim2SH?570?570MPa 10.7?Flim10.7?240??129MPa,SF1.30.7?Flim20.7?190??102.3MPa SF1.3⑵ 按齿面接触强度设计
初选齿轮精度等级为8级。由表10-3取载荷系数K=1.4，齿宽系数ψa=0.4
小齿轮传递的转矩
106P64T?9.55?10?9.55?10??7.89?10 1 N·mm n11210小齿轮齿数z 1=21，大齿轮齿数z 2 = i z 1=4.3×21≈90， 初选螺旋角 β =15° 由式（10-16）确定中心距
4?305?KT1?305?1.4?7.89?10a?(u?1)??(4.3?1)??139.9mm ??[?]?u5700.4?4.3???H?a3232法面模数
mn?2acos?2?139.9?cos15???2.43mm z1?z221?90查表6-1取m n = 2.5 mm 取中心距 a=145mm
（如取中心距 a=140mm ，算出的螺旋角β<8°） 确定螺旋角 ??arccosmn(z1?z2)2.5?(21?90)?arccos?16.8836??16?53?1? 2a2?145齿宽 b??aa?0.4?145?58 mm
取 b1=64 mm b2=58 mm ⑶ 验算齿根弯曲强度 齿形系数
z121zv1???24.0
cos3?cos316.8836?zv2?z290??102.7 33cos?cos16.8836?
由表10-4查得Y F1=2.67，Y F2 =2.19 将各参数代入式（10-17）可得
?F11.6KT1YFcos?1.6?1.4?7.89?104?2.67cos16.8836????53.8MPa?[?F1]22bmnz164?2.5?21YF22.19?53.8??44.1MPa?[?F2]YF12.67?F2??F1 ⑷ 计算齿轮圆周速度
πd1n13.14?2.5?21?1210v???3.47m/s 60?100060?1000?cos16?53?1?对照表10-2可知选8级精度的齿轮适宜。
10-15（10-12）斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如图所示，试问：低速级斜齿轮的螺旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反。
解答见下图：
10-17（10-13）已知直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器布置如图。锥齿轮m =5 mm， b =50 mm，z1=25，z2=60；斜齿轮mn =6 mm，z1=21，z2=84。欲使轴Ⅱ上的轴向力在轴承上的作用完全抵消，求斜齿轮3的螺旋角β3的旋向。
解答如下：
10-18（10-15） 如图所示蜗杆传动，蜗杆主动，已知T 1 = 20 N?m，m = 4 mm，z 1 = 2，d 1 = 50 mm，蜗轮齿数z 2=50，传动的啮合效率η = 0.75。试确定：
⑴ 蜗轮的转向；
⑵ 蜗杆与蜗轮上作用力的大小和方向。
机械设计基础第10章习题资料
