提取页面10机械原理作业答案

机械原理作业集 - 90 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 1025 在图示的各蜗杆传动中，蜗杆均为主动，试确定图示蜗杆、蜗轮的转向或螺旋线的方向。 )(a 蜗轮为 左 旋 蜗轮转向为 逆 时针 )(b 蜗轮为 右 旋 蜗轮转向为 逆 时针 )(c 蜗轮为 右 旋 蜗轮转向为 顺 时针 )(d 蜗杆为 右 旋 蜗轮为 右 旋 蜗杆为 左 旋 蜗杆转向为 顺 时针 )(e )(f 蜗杆为 右 旋 蜗杆转向标在图上 机械原理作业集 - 91 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 1026 已知一对等顶隙直齿圆锥齿轮，z1=15，z2=30，m=5mm，ha*=1，c*=0.2，=90，试确定 这对圆锥齿轮的几何尺寸。 将各参数尺寸名称和几何尺寸计算式及其结果填入下表： 将各部分尺寸标注在下图上。 名 称 分度圆锥角 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 分度圆齿厚 齿宽 锥距齿槽宽 齿顶角齿根角 顶锥角 根锥角 当量齿数 c= f2= zv2= s = , e= R = , B= a= , f= a2=a1= f1= zv1= ha2= hf2= da1= df1= ha1= hf1= da2= df2= 小 齿 轮大 齿 轮 1= d1= 2= d2= mmmha5 * =mmmha5 * = 4326)/(tan 21 1 = zz6263 1 = mmmz75 1 =mmmz150 2 = mmhd a 94.83cos2 11 =+mmhd a 47.154cos2 22 =+ mmhd f 27.64cos2 11 =mmhd f 63.144cos2 22 = mmmc21 2 . 0 * = mmm85 . 7 2/= mmzzm85.832/ 2 2 2 1 =+ 523)/(tan 1 = Rha 9330 1 =+ f 9222 1 = f 77.16cos/ 1 =z mmm85 . 7 2/= mmR283/ 54)/(tan 1 = Rhf 1367 2 =+ f 1259 2 = f 08.67cos/ 2 =z mmmcha6)( * =+mmmcha6)( * =+ a h da1 d1 df1 f h 1a 1 1f s 2f 2 2a 2f d 2 d 2a d c R B e 机械原理作业集 - 92 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 1027 试比较各种类型的齿轮机构的特点。 直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮蜗杆蜗轮直齿圆锥齿轮 基本参数 标准值所在面端面法面主平面大端 齿形曲线渐开线渐开螺旋面 主平面上为渐开线 齿轮齿条 理论上为球面渐开 线 齿廓接触情况 (点或线接触) 直线斜直线空间曲线直线 正确啮合条件 最少齿数 当量齿数 标准中心距或锥距 传动比 * ch zm a、 、 、 、 * * nan nn ch zm 1 * dch zm a 、 、 、 、 * ch zm a 21 21 = =mm 21 21 21 = = = nn nn mm 21 21 21 = = = tx tx mm 21 21 = =mm 17 sin 2 2 * min = a h z= 3 minmin cos v zz )( cos2 21 zz m a n + = =cos minminv zz )( 2 21 zz m a+= = 3 cos z zv )( 2 2 zq m a+= = cos z zv 1 2 1 2 12 d d z z i= 1 2 1 2 12 d d z z i= = tan 1 2 1 2 12 d d z z i 2 1 1 2 12 tan cot = = z z i )( 2 2 zq m a+= (同向) 机械原理作业集 - 93 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 第十一章第十一章 齿轮系及其设计齿轮系及其设计 111 如图所示为一手摇提升装置，各轮齿数为z1=20，z2=50，z2=20，z3=30，z3=1，z4=40， z4=18，z5=52，试求传动比i15，并指出当提升重物时手柄的转向。 解：此轮系为空间定轴轮系 。 答：提升重物时，手柄的转向如箭头所示 112 在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n1=1440r/min，转动方向如图示，其余各 轮齿数为：z2=40，z2=20，z3=30，z3=18，z4=54，试： (1) 说明轮系属于何种类型； (2) 计算齿轮 4 的转速n4； (3) 在图中标出齿轮 4 的转动方向。 解：(1) 此轮系为空间定轴轮系 (2) (3) 齿轮 4 的转动方向如箭头所示。 . 4321 5432 5 1 15 33.433 1812020 52403050 = = zzzz zzzz n n i 1 2 2 3 3 4 1 n n4 min/8 180 1440 180 18201 543040 14 1 4 321 432 4 1 14 r i n n zzz zzz n n i = = = 1 2 2 3 4 4 5 3 机械原理作业集 - 94 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 113 如图所示为一千分表的示意图，已知各轮齿数如图，模数m=0.11mm（为非标准模数） 。若 要测量杆 1 每移动 0.001mm时，指针尖端刚好移动一个刻度（s=1.5mm） 。问指针的长度R等于多 少？（图中齿轮 5 和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单侧接触，以消除齿侧间隙对测量精度 的影响） 。 解： 114 在如图所示的轮系中，设已知各轮齿数为：z1、z2、z2、z3、z3和z4，试求其传动比i1H。 解：此轮系为一行星轮系 4 3 3 2 2 1 H 1 29 2 =z 120 2 = z 16 3= z 160 3 = z12 4= z 5 z R 游丝 n4 100 1612 120160 001 . 0 2 1 5 . 1 34 23 2 4 2 4 42 22 4 = = = = = = zz zz i mmmz mmsR mm mz R mz Rs 975.23 2 . 0 2911 . 0 5 . 1 2 . 0 5 . 1 2/001 . 0 / 100 2 22 4 = = = 321 4321 1 321 4321 14 1 0 = = = zzz zzz n n i zzz zzz n nn i H H H HH 机械原理作业集 - 95 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 115 图示门座式起重机的旋转机构中，已知电动机的转速n=1440r/min，各传动齿轮的齿数为 z1=1(右旋)，z2=40，z3=15，z4=180。求该起重机机房平台H的转速nH。 解：此轮系为空间混合轮系 116 图示为手动起重葫芦，已知z1=z2=10，z2=20，z3=40，传动总效率=0.9。为提升重G=10kN 的重物，求必须施加于链轮A上的圆周力F。 解：此轮系为一行星轮系 答：要提升 10kN的重物，必须施加于链轮A上的 圆周力F为 308.64N。 117 图示轮系中，已知各轮齿数为：z160， 1 2 3 4 H 1 2 2 3 4 A B G F 80 320 12 15 180 0 40 3 43 34 1 2 2 1 12 = = = z z n n i z z n n i H H H H H H min/3 12 40/ min/1440 40 1 1 3 1 2 rn n n rnn n n n H H H H H H H = = = = 9)8(1 8 1010 4020 0 4 1 14 21 321 13 = = = = n n i zz zz n nn i H HH N i G F Fi G M M F G 64.308 99.04 10000 4 160 40 14 141 4 = = = = = 机械原理作业集 - 96 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 z2z2z3z420，z5100试求传动比i41 (在解题前应先思考下列问题：图示轮系为何种轮系，其自由度F等于多少？要求这种轮系的 传动比，至少必须列出几个计算式？) 解：该轮系属于 3K-H行星轮系 轮系的自由度F为 该轮系的传动比为： 要求这种轮系的传动比，至少必须列出 2 个计算式。 118 图示轮系中，z1=z3=25，z5=100，z2=z4=z6=20，试区分哪些构件组成定轴轮系？哪些构件组 成周转轮系？哪个构件是系杆H？传动比i16=? 解：构件 1、2、3、4、5 组成周转轮系，构件 5 是系杆 ； 构件 5 和 6 组成定轴轮系。 H 1 2 2 3 4 5 1 2 5 6 3 4 145253=F 4 20 100 11 0 4 5 4 4 234 5234 45 = = = z z n n i zzz zzz n nn i H H H H H 67 . 2 3 8 6020 20100 11 0 21 521 1 21 521 15 = +=+= = = zz zz n n i zz zz n nn i H H H H H 2 3 / / 21 5221 4 54 1 4 1 4 41 = + = zz zzzz z zz nn nn n n i H H 36.0 25 9 2525 2020 11 0 31 42 5 1 15 31 42 5 515 14 = = = = zz zz n n i zz zz n nn i 072.02.036.0)(1 ( 2.0 5 1 100 20 5 6 31 42 6 5 5 1 6 1 16 5 6 6 5 56 = = z z zz zz n n n n n n i z z n n i 机械原理作业集 - 97 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 119 如图（a）、 （b）所示为两个不同结构的锥齿轮周转轮系，已知z1=20，z2=24，z2=30，z3=40， n1=200r/min，n3=100r/min。求两轮系的nH等于多少？ （通过对本题的计算，请进一步思考下列问题：转化轮系传动比的“”号确定错误会带来什 么结果？在周转轮系中用画箭头的方法确定的是构件的什么转向？试计算n1H=n1nH，n3H=n3nH 的值，并进而说明题中n1与n3以及n1H与n3H之间的转向关系） 。 解： （1)图（a） （2)图（b） （3）答：由图（a） 、图（b）的计算结果可知：转化轮系传动比前的“”号直接影响计算结 果的正确与否； 在周转轮系中用画箭头的方法确定的是构件的相对（系杆H的）转向，即在转化轮系 中构件的转向； n1=200r/min，n3=-100r/min表示转向相反，是指在实际周转轮系中的转向关系相反， 图（a）中： 、表示两者同向，与图(a)中箭头所示方向相符； 图（b）中： 、表示两者反向，与图(b)中箭头所示方向相符。 1 2 3 2 H 1 2 2 3 H )(a )(b min/600 min/600 16 . 1 200)100(6 . 1 1 6 . 1 3020 4024 13 1313 21 32 3 1 13 rn r i nni n zz zz nn nn i H H H H H H H = = = = = = = min/385.15 min/385.15 16 . 1 200)100(6 . 1 1 6 . 1 13 1313 21 32 3 1 13 rn r i nni n zz zz nn nn i H H H H H H H = = = = = = min/500)600(100 min/800)600(200 33 11 rnnn rnnn H H H H = = min/385.115385.15100 min/615.184385.15200 33 11 rnnn rnnn H H H H = = min/800 1 rn H =min/500 3 rn H = min/615.184 1 rn H =min/385.115 3 rn H = 与n1同向，与n3反向。 与n1反向，与n3同向。 机械原理作业集 - 98 - 班 级成 绩 姓 名任课教师 学 号批改日期 1110 在图示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为：z1=z6=20，z3=z4=40，z2=z5=10，试求： (1) 当固定齿轮 4 时，传动比i1H； (2) 当固定齿轮 3 时，传动比i1H。 解： （1）当固定齿轮 4 时，由构件 4、5、6 和H组成行星轮系，且n1=n6 (2) 当固定齿轮 3 时，由构件 1、2、3、4（4 为系杆H）组成行星轮系，由 6、5、4、H组成 差动轮系，整个轮系为一复合轮系。 1 2 34 5 6 H 3)2(1 2 20 40 0 61 1 6 46 64 = = = HH H H HH n n n n i z z n nn i 3 2