机械原理习题及解答资料

1、机构的结构分析2- 1填充题及简答题（1）平面运动副的最人约束数为，址小约束数为 O（2）平而机构中若引入一高副将带入个约束，而引入一个低副将帯入个约束。（3）机构貝有确定运动的条件是什么？（4）何谓复合狡链、局部自由度和虚约束？（5）杆组代冇什么特点？如何确定机构的级别？选择不同的原动件对机构级别冇无影答案：（1）平而运动副的最人约束数为2,最小约束数为丄（2）平面机构中若引入一高副将带入L个约束，而引入一个低副将带入/个约束。（3）机构典有确定运动的条件是：机构的自由度人于零，且自由度数等于原动件数。（4）复合较链：在同一点形成两个以上的转动副，这一点为复介较链。周部自由度：某个构件的局部

2、运动对输出构件的运动没有影响，这个局部运动的自由 度叫局部自由度。虚约束：起不到真正的约束作用，所引起的约束是虚的、假的。（5）杆组是自rfl度为零、不可再拆的运动链。机构的级别是所倉杆组的最高级别。选择不同的原动件使得机构中所含杆组发生变化，町能会导致机构的级别发生变化。2-2计算下图机构的自由度，若含有复合较链，局部自由度，虚约束等情况时必须一一指出，图中BC、ED、FG分别平行且相等。要使机构有确定运动，请在图上标出原动件。22答案：B点为复合较链，滚子绕B点的转动为局部自由度，ED及其两个转动副引入虚约束，I、J两个移动副只能算-个。F = 311 2Pl-Pb = 3x6-2x8-1

3、 = 1根据机构其有确定运动的条件，自由度数等于原动件数.故给凸轮为原动件。2-3题图23所示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，以AB为原动件分析组成此机 构的基本杆组。又如在该机构中改选EF为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与 前右所不同，机构的级别怎样？2-3答案:F =3x7 2x10=1。注意其中的 C、F. D、H点并不是复介较链。29以AB为原动件时:此时.机构由三个II级基本杆组与原动件、机架构成，机构的级别为二级。以EF为原动件时：机构由1个II级基本杆组，1个III级基本杆组和机架组成。机构的级别为三级。显然， 取不同构件为原动件，机构中所含的杆组发生了变化.此题中，

4、机构的级别也发生了变24图示为一机构的初拟设计方案。试分析:(1) 其设计是否合理，为什么？(2) 若此方案不合理，请修改并用简图表示。24答案：(1)不合理。因为自由度F=3x4- (2x5+l-0) -1=0,机构不能运动。(2)增加一个构件，使其自由度为1。2-5虚约束对运动不起真正的约束作用，那么机构屮为什么要引入虚约束？2-5 S案：虚约束对运动虽不起真正的约束作用，但是考虔机构的受力均衡，避免运动不确 定.增加传递的功率等设计时要加入虎约束。平面机构的运动分析3-1试求题图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置.瞬心P34在C点P】4、P13均在垂直导路的无穷远处瞬心Pm P13均在B

5、点32在图示的齿轮连杆机构中.三个圆轮互作纯滚，试用相对瞬心Pu求轮1和轮3速度比。3- 2答案：此题关键是找到相对瞬心Pi3。33在图示凸轮机构中，己知r = 50mm1OA = 22nm 1 = 80nm (px = 90c 凸轮l以角速度=lOrad/s逆时针方向转动。试用瞬心法求从动件2的角速度“2。33答案：找到1, 2构件的相对瞬心PjjCO i即冇：0 x AP12 =马 x CP12(1)现在的关键足求tB AP12的值。设AP】2为x,则OP12 = V222 +XTB企=50+J22? + x2 , CP12 = 80 + xAP12AOAP2BC则有:x_ y)222 4

6、- x250+a/222 + x280+x求得x=37.4由式（1）可得： = x宓2 = 4 675rad/s,逆时针方向。 CP123-4判断题1.速度瞬心的绝对速度一定为零。3-6说明进行机构运动的分析右哪些方法，简述各口的犢点和应用。3- 6答案：进行机构运动分析有解析法、瞬心法、相对运动图解法等。解析法是借助于解析式求解，（借助计算机）町方便地求解机构一个律环中的运动情况。瞬心法是利用瞬心 的含义求解，可方便地进行简单机构的速度分析。相对运动图解法足利用相对运动原理, 列出矢量方程式，按各矢量的大小、方向逐个判断，画矢最多边形，最得结果，可对机 构进行速度分析及加速度分析，作图繁琐。

7、4- 1 -偏心盘杠杆机构，机构简图中转动副A和B处校大的小圆为摩擦圆，偏心盘1与杠杆的接触点D处的摩擦角（p=30,设重物为Q。试作出各运动制处总反力的方向。41答案提示：构件3受3个力的作用，D处的总反力，Q和B处的总反力，应注意三力汇 交。42图中滑块为原动件，其上作用冇向右的驱动力P,所冇转动副处的摩擦圆半径为p （各转 动副处的大圆为摩擦圆），滑块与导路之间的摩擦角为9=30%试：在原图上画出各运动 副处的总反力。提示：共有4对反力，从受拉二力杆BC入手（二力共线），滑块3为三力构件（三力汇交）。4-3简答题试推导滑块沿斜面匕升时的效率，其与滑块沿斜面卜降时的效率柑同吗？43答案：滑

8、块沿斜面上升时的效率=tail/tan（2 + p）滑块沿斜面卜降时的效率厂晋机械的效率和自锁51什么是自锁，它与死点有什么不同？答案：机构中的自锁是由于噤擦的存在，无论驱动力怎样增加，都不能使机构运动的现象。 而死点是机构所处的特殊位置，该位置机构的压力角为90度，机构不能运动。它不考虑摩 擦。52题图52所示为一电动卷扬机，已知每对齿轮的效率“I?和均为0 95,鼓轮及滑轮的效率偽，5均为036.设戦荷Q = 40kN,以V= 1511VS匀速上升，试求电动机的功 率。5- 2答案:提升载荷Q均匀上升所需功率P . =40x15 = 600 kW仏2340.95 x 0.95 x 0.96

9、 x 0.965-3求机构的自锁条件有哪些方法？53答案：求机构的自锁条件可以用下列方法：（1）令机械效率S0。（2）机构中的任意一个运动副发生自锁：对于移动副，若力作用在 摩擦角Z内，就自锁；対于转动副，若力作用在摩擦圆之内，就自锁：对于螺旋副， 若螺纹升角S当最摩擦角，就自锁。（3）直接利用定义：驱动力S摩擦力。机械的平衡6- 1什么是刚性转子的静平衡和动平衡？它们在平衡计算时有何不同？只在一个平面内加质 量的方法能否达到动平衡？6-1答案：刚性转子的静平衡是对刚性转子惯性力的平衡；刚性转子的动平衡是对刚性转子 惯性力和惯性力矩的平衡。静平衡时只在一个平面内适当位置加一定的质最或在相反位置

10、去质最；动平衡时必须选 择两个平衡平面，分别对其进行静平衡。只在一个平衡平面内加质最不能达到动平衡，因为只在一个平面内加质量不能平衡惯性 力矩。6-2卜图所示的盘形转子中，冇4个不平衡质鼠，它们的人小及其质心到回转轴的距离分别 为：mi=10kg. ri=lOOmiii, m：=8kg rylSOmm, 1113= 7kg r3=200mm, ni4=5kg. r4=100mm. 试对该转子进行平衡计算.解：齐质径积的人小分别为：miii= 1000kg-mm, m2r：= 1200kg-mm, 111芬3= 1400kg mm, m4r4=500kgmmo取一比例尺，准确作出质径枳的向量多边

11、形，以平衡质径枳叫r.构成 封闭的向量多边形。从上面的向屋多边形中可知：平衡质径枳人小ineie=40x20=800kg.mnn方向与x向成60 角。欲平衡有2种方法：（1）在mj;方向配质量，若在几=100mm,则me=8kg:（2）町在叫几反方向挖去一块，使其质径积为800kgmm.6-2题图6-2所示为一均匀圆盘转子，工艺要求在圆盘上钻4个圆孔，圆孔直径及孔心到转柚 O 的距离分别为：d=40mm, r=120mm d2=60inm, “= 100mm, d3=50min r3=110mm*mg=7rX (dj/2) X 2120=48000tt, m2r2=7iX ( d2/2) X2

12、100=90000tt013=71 X (dj/2) X2110=68750心(d/2) X290=108450n现取lQOOOzr作向量多边形：从向量图中可知:mere=43x2000=8600071若在半径rt= 100mm fl与x轴E向成0=46的位置上。所挖圆孔的直径ds=（ 3440）l/2nim即可平衡。平面连杆机构及其设计8-1.绘制题图示机构的机构运动简图,说明它们各为何种机构.A)D口a）曲柄摇块机构d）曲柄摇块机构b）曲柄滑块机构O曲柄滑块机构8-1答案:82己知题图所示较链四杆机构ABCD中，lBc=50mm lcD=35mm, 1妙=3011】皿 取AD为机 架。（1

13、）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB是曲柄，求Iab的取值范闱；（2）如果该机构能成为双曲柄杆构，求Iab的収值范闱；（3）如果该机构能成为双摇杆机构，求1屈的取值范闱8-2答案:（1）该机为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。其中已知BC杆为最长杆50 o1ab+1bc?ad+1cd 得到 IabS 15（2）该机构欲成为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件，且应以嚴短杆为机架。现AD为机架，则只能故短杆即为AD=30，则瑕长杆町能为BC杆，也町能是AB杆。若AB杆为最长杆：Iad+IabSIbc+Sd 得到 1ab055即 501ab55若BC杆为最长杆：1ab+1bcS1ab

14、+Sd 得到】ab 纟 5即 451ab50為:该机构为双曲柄机构，则AB杆杆长的取值范闌为：451ab 1cd+1ad 得到 Iab 15若AD杆址短，BC杆域长：1ad+1ab1bc+1cd 得到 Iab V 45AB杆最长：1ad+1ab 1bc+1cd 得到 Iab 5 5】ab Iad+Icd+Ibc 彳J 凭 山 115综上分析：AB杆的取值为：151ab45或苦 55V1ad lAD=72mm（1）若取AD为机架.求该机构的极位夹角0和往复行程时间比系数K.杆CD的最人摆角和最小传动角丫啣；（2）若取AB为机架，该机构将演化为何种类型的机构？为什么？这是C、D两个转动副是周转副还

15、是摆转副？83答案:由于1ab + 1adS1bc + 1cd且以最短杆AB的邻边为机架，故该较链四杆机构为曲柄摇杆 机构，AB为曲柄。(1)以曲柄AB为主动件，作出摇杆CD的极限位置如图所示。AC i=1ab + 1bc=80AC2=1bc-1ab=24极位夹角e：0 = arcco4ZC2 AD)- arccoZCj AD)=arcco(AC； + AD2 -C2D2 )/(2AC2 x AD)- arc co (ACf + AD2 _CD2)/(2ACi x AD) = arcco(242 +722 -502)/(2x24x72)arcco(80, + 72, -502)/(2x80x

16、72)= 21行程速比系数K= (180+e)/ (180-9) G1.27址小传动角Yrnm出现在AB与机架AD重合位置（分正向重合、反向重合）如图。 分别求出卩I、处，再求最小传动角。=arccos|（CD2 + BC2 -（CD-AB）2）/（2CDxBC）=27.502 =arccos（CD2 + BC2 - （AD + AB）2 ）/（2CD x BC ）= 174.7曲柄处于AB】位置时，传动角丫尸內。曲柄处于AB?位置时，传动角y2=180-p2o现比较的丫1、丫2大小，最小传动角取丫1、丫2中最小者-Ymm=5.3。求卩摇杆的最大摆角(P：0 = arccoZBDC J - a

17、rccoZB,DU )= arcco(B!D2 + QD2 - BCf )/(20 x QD)-arccoKD2 + D2 - Cf )/(2B:D x C2D) = arcco(442 +5O2 - 522 )/(2x 44x 50)- arcco(1002 + 50: - 522 )/(2 x lOOx 50)= 61.3（2）取AB为机架，该机构演化为双曲柄机构，因为在曲柄摇杆机构中取最短杆作为 机架，其2个连架杆与机架相连的运动副A、B均为周转副。C、D两个转动副 为摆转副。84题图所示六杆机构中，并构件的尺寸为：1=30111111, 1bc=55mm 1=501111. lcD=4

18、0miii. 1de=20iiiiii. lEF=60mni.滑块为运动输出构件。试确定：（1）四杆机构ABCD的类型.（2）机构的行程速比系数K为多少？（3）滑块F的行程H为多少？（4）求机构的谥小传动角Ymm（5）导轨DF在什么位置时滑块在运动中的压力角最小？84答案:(1)四杆机构ABCD中.最短杆AB,最长村BC因为1ab+1bccd+1ad且以最短杆AB的邻边为机架.故四杆机构ABCD为曲柄摇杆机构.(2)摇杆CD处于极限位置时，滑块F亦分別处丁其极限位宣.先求极位夹角亠 再求行程速比系数K.极位夹角 e=ZC2AD-ZC1ADe=cos4 (C2A2+AD2-C2D2) /2xC：

19、AxAD -cos1 (CiA+ADLCi，)/2XC1AXAD=cos4 (252+502-402) /2x25x50 -cos1 (852+502-402) /2x85x50 =39.2 行程速比系数K= (180+e)/ (180-e)=1.56(3) 在 AADCi 中：cos_1ZADCi= (502+402-852)x50x40=157.1在 AADC2 中：cos1ZADC2= (502+402-252) /2x50x40=33ZFiDEi=ZADCiZF2DE2=ZADC2在 AFiDEil*： cos“ZFiDEi= (FiD2+2O2-6O2) /2xFiDx60即可求出F

20、iD=53.17在 AF2DE2 中：cos4ZF2DE2= ( F2D2+2O2-6O2) /2xF2Dx60即可求出F2D=128.84所以滑块的行程H=F2D-F1D=75.67(4) 机构的最小传动角丫迥出现在CD杆垂直于导路时.(即ED丄导路)COSYmmuED/EF, C0SYmm=l/3 Ymm=78.4U（5）导轨DF水平处于El、E2之中间时，机构在运动中压力角最小8- 5如题图8-5所示，对于一偏置曲柄滑块机构，已知曲柄长为r,连杆长为1,偏距为e, 求：(1) 当曲柄为原动件机构传动角的表达式：说明曲柄r,连杆1和偏距e对传动角的 影响；(2) 说明出现最小传动角时的机构

21、位置；(3) 若令e=0 (即对心式曲柄滑块机构)，其传动角在何处MX?何处故小？并比较 其行程H的变化情况.8-5答案:y=ZCBAcosy= (BA+DE ) /BC即 cos尸(YSina+e) /L从上式可知，rf, ef均可使传动角;LT使竹。2)从上式町知，最小传动角出现在AB杆垂11于导路时.(即a=90时)3)e=0时，最小传动角丫迥还是同上，出现在AB垂直于导路上时，且yosr/lo 最大传动角丫“出现在曲柄AB与导路垂直时，且7=90此时行程H增大,HH=2ro8-6题图8-6所示为小型插床;舊用的转动导杆机构，己知lSOuuii, 1=40111111,行： 程时间比系数

22、K=2.27,求曲柄BC的长度Ibc及插刀P的行程H.8-6答案:当C点运动到与水平线A P相交时，滑块P分别处于其极限位置.即当(？点在A左方时，D点运动到A点正右方，滑块P处于右边极限位SPi：当C点在A右方时，D点运动到A点正左方，滑块P处于左边极限位置P2.插刀P的行程H=2AD=80nim.e=180x (k-1) / (k+l) =180x (2x27-1) / (2x27+1) =173-5o1) 若ZCiBC2 为锐角，WJZCiBC=e. 1BC=1AB/Sm (0/2) =5112) 若ZCiBC：为钝角，则ZCiBC2=180, 1bc=1ab/Siii (ZC1BC2/

23、2) =1ab/Shi (90-0/2) =1abzcos (9/2) =2428-7.如图8-9所示的铁链四杆机构。设己知其摇杆CD的长度为75mm,行程速比系 数K=1.5,机架AD的长度为80mm,又已知摇杆的一个极限位置与机架的夹角(p=45,试求 其曲柄的长度Iab和连杆的长度Ibc。图8-78-7答案：选尺寸比例画出机架AD，摇杆的一个极限位置CD，以D为心，以DC为半径画出C点所在的圆弧极位夹角2 fk-l/ p即可求Iab，Ibc亦可用作用在AC?上截去AC,剩余段的一半即为1ab,AF即代表Ibc。2CD为最远极限位置，则最近极限位置在CiD、则有Iab 十 1bc=AC?

24、x p1bc-1ab=AC2x即可求Iab，Ibc （亦可用作图法，同上）。8- 8.如何依照各杆长度判别饺链四杆机构的型式？8- 8 S案：酋先判断最短杆与最长杆长度之和是否小干等于其余两杆长度之和，若不成立， 则该饺链四杆机构必为双摇杆机构；若成立，且瑕短杆为机架，则该机构为双曲柄机构：若 最短杆的邻边为机架，则该机构为曲柄摇杆机构；若最短杆的对边为机架，则该机构为双摇 杆机构。8-9、设计一曲柄摇杆机构ABCD,己知摇杆的长度LcD=40mm,摇杆的右极限位置DC】与 机架间的夹角*1=60,摇杆的左极限位置DC）与机架间的夹角血=120。，且要求摇杆处在右 极限位置DC】时，机构的压力

25、角为（x=0。，试确定其余构件的长度，并说明所设计的机构有 无急回特性，为什么？8-9答案：分析：关键在于找到A点。由a=0。知，过Ci点作DCi的垂线，与机架线的交点即为曲柄的回转中心A点，这样，得到 了 ACi和AC?的长度，即可求得AB和CD的长度。第七章凸轮机构及其设计91 .什么是刚性冲击、柔性冲击？常见的运动观律哪些出现刚性冲击？哪些出现柔性冲击？ 91答案：由于速度的突变，引起了加速度无穷人的变化，因这个无穷人的惯性力引起的冲击叫刚性冲击：由于速度的有限值的突变，引起的冲击，叫柔性冲击。等速运动规律存在刚性冲击，等加速等减速运动规律和简谐运动规律存在柔性冲击。9- 2.图示为凸轮

26、机构的起始位置，试用反转法直接在图上标出：1）凸轮按3方向转过45时从动件的位移：2 ）凸轮按3方向转过45时凸轮机构的压力角.9-2答案：a）假想凸轮固定，从动件及其导路顺时针旋转，在偏距圆卜顺时针方向转过45.b）假想凸轮固定，机架OA顺时针转过45,找出摆杆的位置來确定摆杆的角位移屮.9- 3题图93所示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构.凸轮为-半径为R的偏心圆盘，圆盘 的转动中心在O点，几何中心在C点，凸轮转向如图所示.试在图上作出从动件的初始位 置，并在图上标出图示位置时凸轮转过的转角（p和从动件摆过的摆角/93答案：设滚子的半径为r,偏距oc为e.以O必为閱心，以7?-e+r为半径画圆

27、弧.再以 1为半径，A为圆心画圆弧.即町找到初始点滚子中的位置R）.又以O点为圆心，偏距e为 半径画弧，再连接OBi直线.交点即为初始位置时偏心鬪盘的几何中心Co.即可找出凸轮 的转角p如图所示.从动件的摆角p如图所示.9- 4图示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A点，半径R = 40mm，凸轮转动方向如图所示，loA=25mm，滚子半径rr=10nim.试问：（1）凸轮的理论曲线为何种曲线？（2）凸轮的基圆半径5（3）在图上标出图示位置从动件的位移S,并计算从动件的升距h（4）用反转法作出当凸轮沿血方向从图示位置转过90时凸轮机构的压力角，并计算推程 中的最大压力

28、角（5）若凸轮实际廓线不变，而将滚子半径改为15mm,从动件的运动规律有无变化？解：（1）理论轮廓曲线为：以A点为圆心，半径为R+rr的圆。（2）基圆半径为理论轮廓曲线的半径r0 = R-OA+ rr = 40 - 25 +10 = 25nin（3）此时从动件的位移s如图所示11 = R+ OA+ rr - r0 = 40 + 25 +10 25 = 50nm（4）即从动件导路沿方向转过90到B,此时压力角N如图所示。最大压力角（A ）- =30（R+rJ（5）实际轮廓曲线不变，滚子半径为15mm,此时从动件的运动规律不变，因为从动件 的运动规律与轮廓曲线一一对应。95一对心滚子移动从动件盘形

29、凸轮机构，己知凸轮的基圆半径rb=50mm,滚子半径 rr=15mm,凸轮以写加速度顺时针转动.当凸轮转过4180。时，从动件以等加速等减速运 动规律上升h=40mm：凸轮再转=150o时，从动件以余弦加速度运动规律将回原处；其 余业NO。时，从动件静上不动.试用解析法计算卩=60。，0=240。时凸轮实际轮廓曲线上点 的坐杯.95答案：1）求尸60。时的坐标，此时为推程的等加速阶段（将滚子中心作为圆点）e=0位移 s=2力 x=(M3)2x2x40/h咯7. 9mm,而 so=rb7-rr=65mm其坐标牛x= (s+s) sin(p=12 9siii (h/3)S y= (s+s) cos

30、(p=2. 9cos (it/3)2)求p=2 0时的坐标，此时为回程阶，余弦加速度运动，(p=4tc/3其位移 s= 1+cos (2/0 h/a=14-cos (n (4ti/3) /5n/6) 40/2=20 (l+cos8M5)其坐标：x=s0 sincpy=(轧+s) coscp第八章齿轮机构及其设计101在图示行星轮系中，己知各轮齿数Z2=46, Z=14, z3=14. 4=44,模数均为m=4mm,行 星轮轴线与中心轮轴线之间的距离为120mm,试求： 该轮系的自由度。 指出齿轮1、2的传动类型，并说明理由。 按不发生根切的条件定出齿轮1的变位系数X,确定齿轮2的合理变位系数旳

31、的人小；计算齿轮1、2的分度圆半径n.r2;齿顶圆半径lai，ra2；分度圆上的齿距pi、p2 o 3、4齿轮应采用何种传动类型？为什么？101 答案:(1) F=3n- (2Pi+Ph-PF) -F=3x3- (2x3+2-0) -0=1(2) ai2=m/2 (zi+z2)=4/2 (14+46) =120 (mm),等于安装中心距，且 zj (17-zi)/17=3/17 可取 xi=3/17,则 X2= -3/17ri= mz 1/2=4x14/2=28 (mm)r-= m z-/2=4x46/2=92 ra= T+ (hm+Xm) 上宀 r2+ (lia#m+ x2m)(mm)=28

32、+ (1+3/17) x4=32.71 (mm)一92+ (1 3/17) x4-95.294 (mm)pi=p2=7nn=12.566 (mm)(4) a34=m/2(Z3+Z4) =4/2 (14+44) =116( mm) 0,即该对齿轮为正传动类型。3. 122=4x (23+37) / (2cosp)得cos卩=120/122=0 9836(3=10.388910-3.用齿条插刀按范成法加工一渐开线齿轮，其基本参数为ha =1 , c =0.25,a=20,m=4inina若刀具的移动速度为V “=0.001 m/s,试求：1. 切制z=12的标准齿轮时，刀八分度线与轮坯中心的距离L

33、应为多少？被切齿轮的转速 n应为多少？2. 为避免发生根切，切制Z=12的变位齿轮时，其最小变位系数Xmm应为多少？此时的L 应为务少？ n是否需要改变？答案：1. L= in/2 z=4/2x 12=24 (mm),T V j=rG=r (nK/30)n=0.398转/分2. 皿=(17-z) /17=5/17,L=r+ Xmm m=24+5/17 x4=25.176( mm)N不需改变。10-4判断题1. 一对直齿圆柱齿轮啮合传动，模数越大，重合度越人。2. 加工渐开线齿轮时出现了根切现象，一定是由于齿轮的齿数过少引起的。3. 渐开线齿轮的齿根圆总是小于其基圆。4. 两个直齿圆柱齿轮传动，

34、要连续传动，必须满足两个齿轮的基节相等。5. 齿轮上齿厚等于齿槽宽的圆称为分度圆6. 直齿圆柱齿轮中，节圆总是人于分度圆。7. 一对等移距齿轮传动中，一定存在负变位齿轮。104 答案：1 （错），2 （错），3 （错），4 （错），5 （错），6 （错），7 （对）10- 5什么是斜齿轮的当量齿轮，当量齿数等于什么？10- 5答案：与斜齿轮的法而齿形相为的假想II齿轮圆柱齿轮称为斜齿轮的肖量齿轮。其上 的模数为斜齿轮的法面模数，压力角为斜齿轮的法面压力角，齿数为当最齿数z, =z/cos3pd10-6平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？与直齿圆柱齿轮传动相比，有何 不同？10-6答案

35、；平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮介条件是模数相等，压力角相等，螺旋角 大小相等，旋向相同。与直齿圆柱齿轮传动相比，多了螺旋角的限制条件。10-7简述蜗杆传动的主要特点。10-7答案：蜗杆传动的主要特点是：传动比人，传动平稳无声，传动效率低，发热量人， 成本高，满足一定条件时可自锁。10-8对齿轮进行变位修正的目的是什么？10-8答案：避免根切、凑配中心距、改善传动性能等。第十一章齿轮系及其设计11-1.在题图11-1所示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为Zi=20, Z2=5O, Z3=15, Z4=3O, 26=40, z7=18, Zg=5b蜗tf zs=l为右旋,试求传动比讯并确定提升重

36、物时的转向.题图11-141答案：此轮系为定轴轮系.Ils=n1/n8=zixz5xz6xz8/z1xz3xz5xz7=50x30x40x51/20x 15x1x18722.2211-2.题图11-2所示为一滚齿机工作台的传动机构，匸作台与蜗轮5相固联.己知Zi=z/=20, Z2=35, n=20 （右旋）,z5=40,滚刀（左旋）,z7=28o若加要工一个z5 =64的齿轮，试决定 交换轮组各轮的齿数习和习O题图11-2112答案：由定轴轮系组成。均从电机出发 一条传动线路为1= 7. 6. 5，.而另一条传动 线路为1、2、2 3、4、4 5s。且5与亍固联在一起，即其转速相同。/.ip

37、5=ii5即 Z7XZ5 /ZrXz6=z2XZjXz4xz5/ZiXZ2 XZ3XZ4 代入己知各齿数,得 Z=l 28Zj-齿数应为整数，且要满足上述条件.Z可的齿数取zj=25, 50. 100zi=32, 64, 128从体枳的角度出发，现取z?=25,牛32。11-3题图113所示为手动起重葫芦，己知Zi=Z2=10, z2=20, z3=40.设由链轮A至链轮B 的传动效率为】=0. 9为了能提升Q=1000N的重:物.求必须加在链轮A匕的圆周力P题图11-311-3答案：求出A, B两轮的转速比，1AB，即114该轮系为行星轮系，中心轮1，3,行星轮2-2系杆为4. 114=0.

38、 1)3 =丿丿=(l ) Z2Z3/Z1Z2即(n 1-114 ) / (0-11|)=-20x40/10x101尸111/114=9y=QxQ/pxp0. 9=1000x40/Pxl60x9yQxrBxn4/pxrAxniP =1000x40/160x0. 9x930 86 (N )11-4.在题图11-4所不的三爪电动卡盘的传动轮系中各轮齿数为:z)=6 Z2=Z2,=25 Z3=57Z4=56求传动比讪4题图114114答案：该题为一个3K型的周转轮系.H为行星架，1. 3. 4为中心轮.2、2%行星轮.ii3H=iii-iiH/n3-nH=(-1) zVzi 其中 ii尸0.ii4H

39、=ni-iiH/n4-nH=(-1)联立、，即町求出，H4=ni/n4=-63x56/6=-588o115 在题图11-5所示双螺旋桨飞机的减速器中，己知：z)=26 z2=20,可=30. Zj=18, ni=1500r/mm,求螺旋桨尸，Q的转速片叱及转向.题图11-5115答案：此轮系为2个行星轮系串联组合而成.1, 2, 3, H (P)行星轮系，4, 5, 6,H (Q)行星轮系.现z3z6的齿数未知.现按标准齿轮标准安装，用同心条件來求.Z3=2z2 -Azi=66N=2z5+zj=66由行星轮系1, 2, 3, H ( P )可知:其中nj=0H1 B = fni-np / =

40、(-1) Z3/Z1npU239 5r/mm即 ii4=nP=4239 5r/min由行星轮系4, 5, 6, H (Q)可知：146H= (llrllQ 丿 /(%nQ)= (-l)么4 ,其中 116=0即(lu-nq ) /-nQ66/30叱=1324 7r/minnp=4239 5r/nun ,转向与 m 相同.iiq=1324 7r/min ,转向与 iii 相同.11- 6题图11-6所示轮系中各轮的齿数分别为： Z：=15, Zo=25, Z?=Z3=20, Z,=55, Z7=60,求传动比 iiK ,并说明构件H和构件1的转向足否相同。116 答案：ii2=ni.n2=-z2

41、/Z1/. 112= -15/25x 111= -3/5 illii4=ni n4=Z4/zi 114=15/55x ni=3/ll 111i?#(D2T】H)/()= _ Z4/ Zi:.(-3/5 ni nH)/ (3/11 ni-nH)= -60/ 20解得：iiH=m，HH=55/30,说明构件H和构件1的转向相同。11-7图示轮系中，各轮均为标准齿轮，己知各轮齿数分别为：zi=l& zQ80, z2=20, z尸36.z3f=24, Z4=80 , z5=5O,蜗杆6为双头左旋,蝎轮z产58。求:1. 齿轮4的齿数z尸？2. 齿轮1和蜗轮7的传动比117。3若齿轮1的转向如图箭头向|

42、一试说明蜗轮7的转向。11-7答案：1 Fh ai23= 834 得：Z4=zi +2Z2+Z3 -z 3r=l8+2x20+36-24=702. ii46= (nrn6) / (n4-n6) =- Z2 Z3 z4/ (zj Zi Z3r) 36x70/ (18x24) = -35/6If 4=ni n4=Z5Z47 (zf z5) = -1代入上式/.ii6=iii n6= -41/29.说明 116 与 m 反向。Ig7=n.,n7=z 7/zg =58/2=29.i7 = . ii6 “7 =41/29x29=413. 由左手定则，轮7转向为顺时针。11-8 图 11-8 所示的轮系中

43、,已知各轮齿数 Zi=32, Z2=34, z2=36, Zj=64,平32, z5=17, Zs=24o1)若轴A按图示方向以1250r/uun的转速回转，轴B按图示方向以600r/mm的转速回转,求轴C的转速人小及方向。2）若使轴B按图示相反方向回转（其它条件不变），求轴C的转速人小及方向。题图11-811-8答案：1）分析可知：4, 5. 6构成定轴轮系：1, 2, 2 3, 4 （H）构成差动轮系. 146=114/116=（-1）幻Z4IM3x600 4450T/minnjj，方向向 卜in =/（n3-nH）=-17/9113= (52nn-18ni)/3426.5 (r/nrni

44、),方向向卜2) B的方向改变，则n4的转向与nl相反.(-nH) /n3- (-nH) =-z2x zy/zZv =-17/9113-1350 (r/min) =1,方向向 h11-9图11-9所示的自行车里程表机构中，C为车轮轴，P为里程表指针.已知各轮齿数为:Z1=17, z3=23, Z4=19, z/=20, z5=24.设轮胎受压变形后车轮的有效直径为0.7米,当自行 车行驶1千米时，表上的指针刚好回转一周.试求齿轮2的齿数。11-9答案：自行车行驶Ikm时，轮胎转速为兔则比=1000/0. 7E,且已知 心=1，此轮系为复介轮系，1，2构成定轴轮系；3, 4-4 5, 2(H)构

45、成行星轮系.i 12= ni/n：Z2/Z i=-Z2/171352=丿 /(115-112 丿=(1) Z4xZ5/Z3xZ4 113=0=19x24/ (23x20)n5/D2=-l/114联立，求出Z2-68.第十二章其他常用机构12- 1给出几种能实现间歇转动的机构。12答案：棘轮机构.槽轮机构.不完全齿轮机构均能实现间歇转动。机械的运转及其速度波动的调节71图示为一简易机床的主传动系统，由一级带传动和两级齿轮传动组成。已知直流电动机 的转速no=15OOrinin,小带轮直径d=100mm,转动惯!h： Jd=0.1kg nr,大带轮直径 D=200mm转动惯JD=0.3kg m2。各齿轮的齿数和转动惯最分别为:Z1=32, JO.lkg m2, z?=56, J2=O.2kg m2, z?=32 J2 =O.4kg ni2, Z3=56, J3=O.25kg m2。要求在切断电源后2秒.利用装在轴上的制动器将整个传动系统制动住。求所需的制动F5T-卩少力矩Mio2 T ；11-巧丄 71答案：该轮系为定轴轮系112=01/02=（1） 2/Z1 2=0205X(0!3