机械设计基础第2版朱龙英主编课后习题答案

1、机械设计基础习题解答目录第 0 章 绪论 1第一章 平面机构运动简图及其自由度 2第二章平面连杆机构 4第三章凸轮机构 6第四章齿轮机构 8第五章轮系及其设计 19第六章间歇运动机构 26第七章机械的调速与平衡 29第八章带传动 34第九章链传动 38第十章联接 42第十一章 轴 46第十二章 滚动轴承 50第十三章 滑动轴承 56第十四章 联轴器和离合器 59第十五章 弹簧 62第十六章 机械传动系统的设计 65第 0 章 绪论12-3 机器的特征是什么？机器和机构有何区别？解 1）都是许多人为实物的组合； 2）实物之间具有确定的相对运动； 3）能完成有用的机械功能或转换机械能。0-2 构件

2、和零件的区别是什么？指出缝纫机的通用和专用零件。 解 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。 缝纫机上的通用零件有：螺丝、螺母、齿轮等，专用零 件有：曲轴、凸轮、飞轮、脚踏板等。0-3 机械零件常用的材料有哪几类？解 有钢、铸铁、有色金属、非金属材料等。0-4 机械零件的主要计算准则有哪些？解 有强度准则、刚度准则、寿命准则和振动稳定性准则。0-5 机械零件结构工艺性的基本要求有哪些？3）便解 1）选择合理的毛坯； 2）结构简单、便于加工； 于装折和维修。0-6 为什么在设计机械时要尽量采用标准零件？解 使用标准零件，可以简化设计工作，可以有效地组织现代化生产，提高产品质量，降低成本，

3、提高劳动生第一章 平面机构运动简图及其自由1- 1 一个在平面内自由远东的构件有多少个自由度？解 有 3 个自由度。1- 2 在平面内运动副所产生的约束数与自由度有何关系？解 约束数 +自由度 =31- 3 如何判别有构件和运动副组成的系统是否具有确定的相对 运动？解 自由度数 =原动件数系统无确定的相对运动自由度数 原动件数系统有确定的相对运动1- 4在 计算机构的自由度时应注意哪几个问题？解 复合铰链、局部自由度和虚约束。1- 5 绘制机构运动简图时，用什么来表示机构和运动副？解用简单的线条和符号表示构件和运动副。1- 6绘 制图 1-15所 示的机构运动简图，并计算其自由度。解a ) n

4、3，P4 ，P0LHF=33-24=1b) n4P5P1LHF=34-251=1c) n3P4P0LHF=33-24=1d)340n，P，PLHF=33-24=11-7试 计算下列图示机构的自由度，并指出机构中存在的复合铰链，局部自由度或虚约束。a ) n 5, P7, PF=35-27=1b) n 5,7, P0( c处为复合铰链F=3 c) n 5,5-2P7=17, PF=3L5-2d) n 5,7=17, P0( c处为复合铰链F=3 e) n5-24,P7=15,1(F 处为虚约束F=3f)n4-2H1=14,5,F=3g) n 3,PL3-2P33, PPH2=11(c 处为复合铰

5、链2(2 、2 为虚约束F=33-22=1第二章平面连杆机构2- 1 铰链四杆机构的基本形式有几种？解有曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种。2- 2 四杆机构的行程速比系数与极位夹角的关系如何确定？解180K1K 1由解析法得曲柄长度1000sin18 3092-3 在铰链四杆机构中，a=60mm,b=150mm,c=120mm。,d=100mm分别把构件 a、b、c、d 作为机架， 所对应的为何种类型的机构？解 曲柄存在的条件 60+150<120+100A 为机架，是双曲柄机构；b、 d 为机架，是曲柄摇杆机构； c 为机架，是双摇杆机构。2- 4 在曲柄摇杆机构中，如何确定最

6、小传动角？解 曲柄与机架共线时连杆与摇杆之间的夹角，两位置中夹角较下的为最小传动角。2- 5 四杆铰链机构的演化方式主要有哪几种？解 有改变机构的形状和相对尺寸、扩大转动副尺寸、选用 不同的构件为机架三种。2- 6 已知一曲柄摇杆机构的摇杆长度l3=150m摆m,角45， 行程速比系数 k=1.2，5 试确定曲柄、连杆和机架的长度l1l2 和 l4。解1.25 1180 201.25 1 mm取 3 ，按书上的作图方法作图，该题为无穷多组解，取LBC=BC1 =213mm1两固定铰链在水平直线上。由图得AC286m，m AC56m。m则1(AC AC) 1571 AB21 mm BC AB M

7、M，AC22mmlAB=AB1 =45mmlAD=AD 1 =165mm2-7 已知一曲柄滑块机构的滑块行程 行程速比系数 K=1.。4 试确定曲柄和连杆的长度H=60m，m偏距e=20m，ml1 和 l2。1.4 1180 30AC82mm2AC28mm1.4 1 取 1 1mm mm作 图，由图上量得 解之得 lAB=27m，m lBC=55mm2- 8 已知一导杆机构的固定件长度l4=1000m，m行程速比系数k=1.，5 试确定曲柄长度和导杆摆角。解导杆的摆角1.25 1180 361.25 1l mm2-9 已知一AB曲柄摇 杆机构 ，摇 杆与 机架之 间的 夹角 分 别 为1 45

8、 , 2 90 ,固定件长度 l4=300mm摇 杆长度 l3=200m，m试确定 曲柄和连杆的长度l1 和 l2。解 取 5mm/mm作 图，得 l1=72.5m，ml2=287.7m。m第三章 凸轮机构3- 1 从动件的常用运动规律有哪种？各适用在什么场合？解 1等） 速运动规律，使用于低速、轻载的场合；2）等加速等减速运动规律，适用于中速、轻载的场合； 3） 余弦 加速度运动规律 （简谐运动规律） ，适用于中、 低速； 4） 正弦加速度运动规律，适用于高速。3- 2 凸轮机构的常用类型有几种？选择凸轮的类型时应该考虑哪些因素？解 按凸轮的形状分： 盘形凸轮、 移动凸轮和圆柱凸轮； 按 从

9、动件形状来分：尖端从动件、滚子从动件和平底从 动件；按凸轮与从动件锁合形式分：力锁合和几何锁 合。选择凸轮时，应考虑凸轮和从动件的相对运动形式 从动件的运动形式等。3- 3 图解法设计凸轮时， 采用了什么原理？简单叙述此原理的主要内容解 才用反转原理， 即给整个机构加上一个反向转动， 各构件之间的相对运动并不改变，根据这一原理，设想给 整个凸轮机构加上一反向转动（即加上一个凸轮角速 度转向相反、数值相等绕凸轮回转中心 0 的角速度 （ - ）的转动），则凸轮处于相对静止状态，从动件一方面随机架以角速度（ - ）绕 0 点转动，另一方面又 按给定的运动规律作往复移动或摆动。3- 4 何谓凸轮的运

10、动失真？滚子从动件盘形凸轮机构运动时针 时，应如何解决？解 在凸轮设计中 ，由于 实际轮廓出现交叉现象某加工时 交叉的部分被切去，使得从动件不能实现预期的运动 规律称 为运 动失真。 滚子从 动 件 运 动 失 真是由 于 rk> min。实际时要避免时针，必须使rk> min。3- 5 试用作图法设计一对心尖顶直动草丛洞见行程凸轮机构的 凸轮轮廓曲线。 已知凸轮一等角速顺时针方向转动， 从动件行程 h=40m，m凸轮的基圆半径r0=50m，m从动件运动规律为：1 135 , 2 30 ,3 120 ,4 7。5 从动件在 推程以余弦加速度运动 规律（简谐运动） 上升，在回程以等加

11、速和等减速运动规律返回。3- 6 在上题中 1）如果采用一对心滚子从动件，其滚子半径 rk=10m，m 其它条件与上相同。试设计此凸轮轮廓曲线。2）：如果采用偏置方式， 凸轮轴心偏向从动件轴线的右侧，其它条件相同，试设计此凸轮的轮廓曲线。3-7 试用作图法设计一摆动滚子从动件盘形凸轮机构的轮廓曲 线。已知凸轮等角速顺时针方向回转，基圆半径r0=70m，m 中心距 a=160m，m摆杆长度 l=100m，m滚子半径 rk=10m，m 从动件 的运动规律为： 。冲动件在推程和回程均以正弦加速度运动规律 运动。（以上三题见教材上的作图方法）第四章 齿轮机构4- 1 为什么要规定模数的标准系列？在直齿

12、圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮，蜗杆蜗轮和直齿圆锥齿轮上何处的模数是标准值？解 为了设计、制造、检验和使用的方便。直齿轮端面模数 是标准值；斜齿法面模数是标准值；蜗杆蜗轮中间平面 上的模数是标准值；圆锥齿轮大端的模数是标准值。4- 2 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有哪几个？那些是标准的，其标准值是否相同？为什么这些参数称为基本参数？解 基本参数：齿数 z、模数 m、压力角 、齿顶高系数顶隙系数 c* 。其中后四个是标准的，标准值不相同4- 3 分度圆与节圆有什么区别？在什么情况下节圆与分度圆重 合？解 分度圆是齿轮上具有标准压力角的圆。节圆是过节点所 作的两个相切的圆。标准安装时节圆与分度圆重合。4-

13、 4 渐开线的形状取决于什么？若两个齿轮的模数和齿数分别 相等，但压力角不同，他们齿数不同，他们齿廓渐开线形状是否 相同？一对相啮合的两个齿轮， 若它们的齿数不同， 他们齿廓的 渐开线形状是否相同？解 取决于基圆的大小。不同。不同。4- 5 何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？是否基圆 愈小愈容易发生根切？根切有什么危害？如何避免根切？解 齿轮齿根的渐开线齿廓被切去的现象为根切现象。原 因是展成法加工时，刀具的齿顶线或齿顶圆与啮合线 的焦点超过了被切极限点N。不是。根切使刀具的齿顶线或齿顶圆与捏合线的焦点不超过极限点N 可避免根切。4- 6 平行轴斜齿圆柱齿轮机构、蜗杆蜗轮机构和直齿圆锥

14、齿轮机构的正确啮合条件与直齿圆柱机构的正确啮合条件相比较有何 异同？解 平行轴斜齿轮是法面 （或端面）的模数和压力角相等， 且1 2 ；蜗杆蜗轮是中间面上模数和压力角相等且 为标准值， 且 1 2 90； 直齿圆锥齿轮是大端的模数和压力角相等且为标准值4-7 何谓平行轴斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮当量齿数？当量齿数有什么用途？解 斜齿圆柱齿轮量齿数：zzv 3cos；圆锥齿轮当量齿数：zz 。vcos等处。当量齿数用于齿轮加工、强度计算、变位系数的选择4-8 齿轮传动常见的失效形式有哪些？各种失效形式常在何种 情况下发生？试对工程实际中见到的齿轮失效形式和原因进行 分析。齿轮传动的设计计算准则有

15、哪些， 他们分别针对何种失效 形式？在工程设计实践中， 对于一般使用的闭式硬齿面、 闭式软 齿面和开式齿轮传动的设计计算准则是什么？解 失效形式：轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、 齿面胶合和齿面塑性变形。 当齿根弯曲应力过大或突然过载、 冲击载荷等易产 生折断。在闭式传动中，若接触应力过大，齿轮工作一段时间后 会出现点蚀。齿面磨损是由于齿面间的灰尘、硬屑粒等引起的。 齿面胶合是在高速、重载传动中，高温、高压使两接触面熔粘在 一起而产生的。塑性变形是在重载情况下产生 的。计算准则；齿面接触疲劳强度计算，针对齿面点蚀；齿根弯 曲疲劳强度计算， 针对齿根弯曲疲劳折断。 闭式硬齿面齿轮传动 设计准则：

16、按弯曲疲劳强度和接触疲劳强度设计； 闭式软齿面齿 轮传动设计准则：按接触疲劳强度设计，校核弯曲疲劳强度；开 式齿轮传动设计准则：按弯曲疲劳强度设计。4-9 现有 A、B 两对闭式软齿面直齿圆柱齿轮传动，A 对参数为；模数 m=2m，m齿数模数 m=4m，m齿数z=40，1z=20，z =90，齿宽 b=60m；m B 对参数为：2z =45，齿宽 b=60m。m两对齿轮精2度为 8 级，小齿轮转速均为1450r/m，in其它条件分别相同。试比较两对齿轮接触强度及抗弯强度的高低。解 两对齿轮接触强度相同，弯曲强度第二对较高。4-10 应主要根据哪些因素来决定齿轮的结构型式？常见的齿轮结构型式有哪

17、几种？它们分别用于何种场合？解 根据齿轮的几何尺寸、 毛坯材料、 加工工艺等决定等决定500m轮m;辐式结构a齿轮结构型式。结构型式：齿轮轴，用于直径很小的场合；实心 结构，用于 160 ;dmm腹 板式结构，用于a用于 400 1000dmm。a4-11 已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=2m，mz1=20,z2=试45计, 算这对吃乱的分度直径、齿顶高、齿根高、顶 隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、齿距、齿厚 和齿槽宽。解d2 2040 mm1d2 4590 mm2h 1 2 2 mm ahf1.2522.5 mmc2.52 0.5 mmd402244 mma 1d90

18、2294 mma 2df 14022.535 mmdf 29022.585 mmd40 cos 2037.588 mmb 1d90 cos 2084.572 mmb 2p26.28 mms e 3.144-12 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮m=5m，m 20 ，z=4，5试分别求出分度圆、 基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角解分度圆基圆齿顶圆=0=0b1r5 45 51117.5mma2112.5 cos20cosa0.8997117.525.88a117.5sin 25.8851.28a81= 5 45sin 20 38.4772=204-13 试比较正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮

19、的基圆和齿根圆，在什么条件下基圆大于齿根圆？什么条件下基圆小于齿根 圆？解d d cos mzcos20 bd d 2.5m m(z 2.5)fd d m(z 2.5 0.9397z)m (0.06032z .5)f b由上式可见，当齿数 增大时，( )值亦增大。 z d df b当 时，得d d 0f b2.5 z= 41.40.0603因此，当 时， ；反之，当 时，z 42 d d z 42 d df b f b4-14 试根据渐开线特性说明一对模数相等，压力角相等，但齿数不等的渐开线标准直齿圆柱齿轮 ，其分度圆齿厚、齿顶圆和 齿根圆齿厚是否相等，哪个较大解 分度圆齿厚相等，齿顶圆和齿根

20、圆齿厚不等，因基圆愈小， 渐开线愈弯曲，基圆愈大，渐开线愈平直，故齿数多的齿轮齿顶 圆和齿根圆的齿厚大。4-15 现需要传动比 i=3 的一对渐开线标准直齿圆柱齿轮传动， 有 三个压力角相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮， 它们的齿数分别为 z1=20， z2=z3=6齿0,顶圆直径分别为da1=44m，m da2=124m，mda3=139.5m，m问哪两个齿轮能用？中心距a 等于多少？并用作图法求出它们的重合度 。解 4-16 单级闭式直齿圆柱齿轮传动中，小齿轮材料为 45钢 调质处dmz2h m20m2h m44a11aa*dmz2h m60m2h m124a22aa*dmz2h m60m2h

21、 m139.5a3 3 a a解得；齿轮 、能用。 ，1 2 m 2mm a 80mm理，大齿轮的材料为ZG270 500正 火，P=4k，w n1=720r/m，in载荷有中等m=4m，mz1=25,z2=713=,8b4mm2=,b78mm单,向传动，冲击，用电动机驱动，试验算此单级传动的强度解 1验. 算接触强度1）计算接触应力H 670KT ( 1 )1P6 4T 9.55 10 5.3 10 Nmm;1n173b782.92;0.78;1.3(4 5)dK查表25d1100则H1.345.3 10 (2.92 1)26703231N / mm0.78 1002.922)查许用应力 H

22、 小齿轮 45钢 调质， HB=217 255，取 HB=22；0 大齿轮 ZG270 500，正火， HB=156 200取 HB=18。0查图 4-21c得 H =560N/mm 2；查图 4-21b得 H =360 lim1 lim2N/mm 2。由表 4-6， SH=1.1。5602则 H 1H 1 H 23)结论616 N / mm3602 327.2N7 / mm1.1H < H ,故满足接触强度要求2验算弯曲强度1）计算弯曲应力2KTYY1 F Sbmd1其中，由表 4-8得2.26Y, 1 1.59Y; 2 S2.24Y, 2 1.75其, 余同接触强度。F S42 1.

23、3 5.3 10 2.62 1.5978 4 1004F 2 2 1.3 5.3 10 2.24 1.75F1218.4N /mm217.3N /mm551由图4-23c，78 4 100许用应力FFlim1=185N/mm由图4-23b ，Flim 22=130N/mm查表4-6，取SF=1.4，185 F 1132.1N4 / mm1.413092.8N5 / mm1.4(3) 结论：弯曲强度也满足。4-17 已 知 一 对 正 常 齿 渐 开 线 标 准 斜 圆 柱 齿 轮 a=250mm1=,2z3,2z=98,mn=4mm试 计算其螺旋角、端面模数、端 面压力角、当量齿数、分度圆直径

24、、齿顶圆直径和齿根圆直径。解m ( z z ) 4(23 98) n 1 2cos得0.96814.532 250mm4.132cos 0.968tanatan20tanat0.376coscos14.53a 20.6 tzv1zv1230.968980.9680.9680.96895.041404.95995.041404.95925.36108.0523 95.041 mm98 404.959 mm2.5 m2.5 m103.041 mm412.959 mm85.041 mmn394.959 mmn4-18 设计一对外啮合圆柱齿轮， 已知 z1=21,2z=32,mn=2实, 际中心距为

25、55mm，问：（1）该对齿轮能否采用标准直齿圆柱齿轮传动？2）若采用标准直齿圆柱齿轮传动来满足中心距要求，其分度圆螺旋角、反度圆直径 d1、 d2 和节圆直径d 、 d 各为多少？1 22）由2(21 32)2cos15.502 2143.585mm1cos2 32d d 66.415mm22cos4-19 已知单级闭式斜齿轮传动P=10kW1=,n960r/min,i=，3.电7 动机驱动，载荷平稳，双向传动，设小齿轮用 轮用 45钢 调质， z1=25，试设计此单级斜齿轮传动 解 1.计算许用应力40MnB调 质，大齿小齿轮 40MnB调 质， HB=26；0大齿轮 45钢 调质， HB=

26、23（0表 4-4）查图 4-2，1H =680N/mmlim12H =590N/mmlim 2查图 4-2，3F =220N/mmlim12F =190N/mmlim 2表 4-6， SH=1.，1 SF=1.4，则680618.1N8 / mm2按接触疲劳设计1.15901.1536.36 N / mm0.7 2201.40.7 1901.4110N / mm95N / mm设计公式KT ( 1) 6101其中：k1.1表( 4 5)，7），9601069.95 10 N mmT 9.55 101P69.55 10F 2F1 Y F Y2 S 253.43MPa2) 56.441.1 9.

27、95 10 (3.7 1) 6103 (1 3.7 536.36取则12 ,z iz 3.7 21 78,2 1d cos1m56.44cos122.63mmnz1213(21 78)取标准值则m3a151.8m2mn2cos123(21 78)取则a 152m m,cos0.9772 15212.323 21d64.48m5m1 cos12.323 78d 238.595mm2 cos12.32b d 64.485mm 圆整后2 d 1b 65mmb; 70mm。2 13.较核弯曲强度当量齿数21 22.52 zv1 3(cos12.32 )78 83.40 zv2 3(cos12.32 )

28、由表 4 8得，Y2.705,Y 1.573,Y2.215,Y1.773F 1S 1F 2S 2则1.6KTYY 1.6 1.1 9.95 1042.7051 .573c os12.321 F 1S 1F 1bm dn 165 3 64.48557.89MPaY YF1 S1弯曲强度满足要求。p=15.708m蜗m杆, 头数 z1=2, z2=40试, 确定其模数 m、 d2 和中心距 a。4-20 标准蜗杆传动的蜗杆轴向齿距 蜗杆齿顶圆直径 da1=60mm蜗,轮的齿数 蜗杆铁性系数 q、蜗轮分度圆直径解p 15.7085m因 d d 2m则, d 60 2 5 50m m a1 1 110

29、d mz 5 40 200m m2 2ma (q z ) 125mm224-21 试判断图中所示各蜗杆蜗轮的转向和旋向（蜗杆主动），并画出各蜗轮所受三个分力的方向。解 a蜗） 轮右旋，逆时针转动，b）蜗杆右旋，转向向下； c）蜗杆蜗轮都为左旋； d）蜗杆蜗轮都为右旋；蜗轮受力图如图：4-22 在图示的二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器中，已知从 轴输入， 轴为输出轴，其转动方向如图所示，齿轮 4 的轮齿旋向 为右旋。试解答：（ 1）标出输入轴 和中间轴 的转向（ 2）确定并标出齿轮 1、2 和 3 的齿轮旋向，要求 使轴上所受轴向力尽可能小。（ 3）标出各个齿轮在啮合点处所受各分力的方向。（ 4）画

30、出 轴联同齿轮 2 和 3 一体的空间受力图。解 （ 1）输入轴，中间轴；（2）轮 右旋，轮 2 左旋，轮 3 左旋；、（3）如图；（4）如图。4-23 在图示直齿圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器中，已知锥齿轮m=5mm1=,z25,2z=60齿, 宽 b=50m斜m;齿轮 mn=6mm,z3=24=18,z4。（ 1） 欲使轴 上的轴向力在轴承上的作用完全抵消，轮 2 上的圆周力Ft、径向力 Fr 和轴象立 Fa的作用线和方向求斜齿轮3 和锥齿3 的螺旋角的大小和旋向。 （ 2） 试画出作用在斜齿轮解1）FF 即a 2a32T2iT11 1tan costan1ddm13得 sin 0.1667,9

31、.6齿轮为右旋33）如图第五章 轮系及其设计5-1 什么是惰轮？它在轮系中起什么作用？解其齿数不影响传动比大小，但改变从动轮转向的齿轮，其作用是改变从动轮转向。5-2 在定轴轮系中，如何来确定首、末两轮转向间的关系？解 （ 1）当所有齿轮轴线平行时，可用（-1） m 确定：（2）用画箭头的方法。5-3 什么叫周转轮系的 “转化机构 ”？它在计算周转轮系传动比中起什么作用？解 给整个轮系加上一个附加的角速度（ -H ）后所得的机构“转化机构 ” 可以使周转轮系的传动比计算转化成用定轴轮 系传动比的计算方法计算。5-4 在差动轮系中，若两个基本机构的转向，如何确定第三个基 本构件的转向？解 又周转

32、轮系传动比计算公式确定。5-5 周转轮系中两轮传动比的正负号该周转轮系转化机构中两 轮传动比的正负号相同吗？为什么？解不同。因为周转轮系中两轮的传动比是真实角速度之比， 转化机构中两轮的传动比是相对角速度之比。5-6 计算混合轮系传动比的基本思路是什么？能否通过给整个 轮系加上一个公共的角速度（ -H ）的方法来计算整个轮系的传 动比？为什么？解 基本思路：（ 1）区分基本轮系（ 2）分别列出基本轮系的计算公式；（ 3）找出基本轮系间的关系；（ 4）联立各式，求出要求的传动比。 不能。因为混合轮系不是一个基本周转轮系。5-7 如何从复杂的混合轮系中划分出各个基本轮系？解先找行星轮， 再找支持行

33、星轮的系杆及其中心论，则行星轮、系杆、中心轮和基价组成一个周转轮系。重复上述方法，直至找出所有的周转轮系后，剩余的便是定轴轮系。5-8 什么样的轮系可以进行运动的合成和分解？解 差动轮系。5-9 在 图 中 所 示 的 车 床 变 速 箱 中 ， 已 知 各 轮 齿 数 为 z1=42,2z=58,3z=38,4z=42,5z=50,6z=48电, 动机转速为 1450r/m，in若 移动三联滑移齿轮 a 使齿轮 3'和 4'啮合,又移动双联滑移齿轮b使齿轮 5'和 6'啮合，试求此时带轮转速的大小和方向 解i16n1n6z z z 48 42 583 6 4

34、2( 1) 1.465z z z 50 38 425 3 1n 14501989.76r / min-1.465 1.4655-10 在图 5-16所 示的滚齿机工作台的传动系统中，已知各齿轮 的齿数为 z1=15,2z=28,3z=15,4z=55, z9=40，被加工齿轮 B 的齿数 为 2，试计算传动比 i75。解AB72nzBAzz z z15 55z 4014 7 97zz z z28 15z 123 5 85nz15 55 40751.0928 15 72nz57iAB又iAB则i75n z5-11 如 图 所 示 的 轮 系 中 ， 已 知 各 轮 齿 数 为 ： z1z3,nH

35、=100r/mi1n=,2n0 r/m试in,求下列两种情况下轮3 的转速 n3：（ 1）当 n3 与 nH 同向时：（ 2）当 n1 与 nH 相反时。n3nHn3100n 180r / minn与 同向31nn20100HH1(2i)113nnn1003H3nrn220 / min1与反向 3n n 20 100H1 H(1)i 1135-12 在图示轮系中，已知各轮齿数为：z1=30,2z=30,3z=90,3z'=40,z4=30, 4'z=40,5 =z30试, 求此轮系的传动比i1H。解nz 3定轴轮系1-2-3i13行星轮系3'-4-4'-513

36、n z3 1n nHz zH30 3093i3 5 n n4 540 4016z z5H 3 4因 n ，则ni 1H11.31255n5-13 在 图 所 示 轮 系 中 ， 已 知 各 轮 齿 数 为 ： z1=24,2z=48, z2'=30,3z=1023,'=z20, z4=40, 5z=10。0 试求该轮系的传动比i1H。解 差动轮系 1-2-'2-3-H-6n n z z 48 102H 1 H 2 3 6.8 i 24 3013z2'=22,3z=80,4z=80，又 n1=300 r/m，inn3=50 r/mi两n 者转向相反，定轴轮系3&#

37、39; 456nz20i 530.253100n3z5因， =，则n141.8n ninH5 H1H5-14 在 图 所 示 轮系中，已知 各 轮 齿 数 为 ： z1=26,2z=32,试求齿轮 4 的转速 n4 的大小和方向解 差动轮系 1-2-'2-3n nz z HH1 2 3i13n3 nHz1z2300 n50 nH32 8026 224.48 n 13.9H差动轮系 3-2'-4n n3H 4i34n n4 H即50 nHz336 9n n80 204 H联立二式得n 155.9r 7/ min45-15在 图示的大速比减速器中，已知蜗杆1和 5 的头数为 1，且

38、均为右旋，各轮齿数为（ 1）试求传动比 i1H。 电动机带动，问输出轴z1'=1012,=z99,z 2'= z4, z4'=10，0 z5'=10。02）若主动蜗杆 1 的转速为 1375r/m的inH 转一周需要多长时间？解 （ 1）定轴轮系 1-2-6n2定轴轮系 1'-5'-5-4'-6z1n1z2z z1 5n n4 1 z z5 4差动轮系 2'-3-4-H-6n n zH 2 H 4 1 i2 4 n n z4 H 2由于 2的回转方向与 4 的回转方向相反，则ni 11HnH(2) 上式表明2 19800001 1

39、01 199 100 100H 转一周时，蜗杆 1 转 198000周0 ，故 H 转一周的时间为 1980000/6103 75=24h5- 16 汽车自动变速器中的预选式行星变速器如图所示。 轴为主动轴， 轴为从动轴， S，P为 制动带， 其转动有良种情况：（ 1） S 压紧齿轮 3，P处 于松开状态； （2） P压 紧齿轮 6。 S 处于松开 状态。 已知各齿轮数为 z1=30,2z=30, 3z= z6=90,4z=40， z=2。5 试求 良种请宽下的传动比 i 。1H解 （1） 1-2-3-组6 成行星轮系n nz 61 6 3i13n n z3 6 1n z6 1n得 1 4n6

40、4（1） -5-6-H组 成差动轮系H n nHz3 4i34n4 nHz3n n n n z9 H4 H 1 H 6i46n n n n z 4 6 H 6 H 4求联立得ni 1 2.081HnH（2）4-5-6-组H 成行星轮系nnz9 HH 1H6i i46 160nz4H4得i3.251H5-17 如图所示自行车里程表机构中，C 为车轮轴， P 为里程表指针已知各齿轮数为：z1=17,2z=23,4z=19，z4'=20, 5=z24。设轮胎受压变形后使 28英 寸车轮的有效直径约为0.7m，当车行 1km时 ，表上的指针刚好回转一周。试求齿轮2 的齿数解 定轴轮系 1-2n

41、1 z 1n z2 2行星轮系 3-4-'4-5(P)-2(H)zz20 2343i 1 i 1152 52zz24 1954联立二式得ii52z1151114iz122当车行一公里时 C轴的转数为11 21141000转，此时 5转过一转，0.7则i51得z2n 0.751000 n11000 17 1680.7 1145-18 如图所示轮系中，已知各轮齿数为：z1=34,2z=40, z2'=30,iAH ，并AHz3=18, 3'z=38,1 'z=24,4z=36， z4'=22。试求该轮系的传动比说明轴 A 与轴 H 的转向是否相同解iA14-

42、1和 4'-3'组成定轴轮系：3436iA338221'-2-2'-3-H组 成差动轮系 :n n z z40 18HH1 2 3i13n n z z 24 301 2因和 n n1 3ni AAHnH，则用同号代入第三式得1.15 H A与 同向第六章 间歇运动机构6- 1 在间歇运动机构中， 怎样保证从动件在停歇时间确实静止不 动？解 采用止动构件或利用几何形状锁住。6-2 常见的棘轮机构有哪几种？试述棘轮机构的工作特点。解常用类型： 单动式、 双动式； 单向式、 双向式； 外啮合、 内啮合；摩擦式等。如图 6-1，当摆杆 1 顺时针方向摆动时，棘爪2 将插

43、入棘轮齿槽中，并带动棘轮顺时针方向转过一定的角度； 当摆杆逆时针方向摆动时，棘爪在棘轮的齿背上滑过， 这时棘轮不动。 为防止棘轮倒转， 机构中装有止回棘爪 5，并用弹簧使止回爪与棘轮齿始终保持接触。这样， 当白干 1 连续往复摆动时， 就实现了棘轮的单向间歇运 动。6-3 槽轮机构有哪几种基本型式？槽轮机构的运动系数是如何 定义的？解 基本型式：外接式和内接式。 在一个运动循环内， 槽轮运动时间 tb 与拨盘运动时间 tj 之比值 kt 称为运动特性系数。6-4 试述凸轮间歇运动机构的工作原理及运动特点。解 工作原理：当凸轮转动时，通过其曲线沟槽（或凸脊）拨 动从动盘上的圆柱销，使从动盘作间歇

44、运动。特点：优点是结构简单、运转可靠、转位精确，无需专门 的定位装置，易实现工作对动程和动停比的要求。通过适当选 择从动件的运动规律和合理设计凸轮 的轮廓曲线， 可减小动载 荷和避免冲击，以适应高速运转的要求。主要缺点是精确度要 求较高，加工比较复杂，安装调整比较困难。6-5 不完全齿轮机构与普通齿轮机构的啮合过程有何异同点？解 在不完全齿轮机构中， 主动轮 1 连续转动， 当轮齿进入啮合时，从动轮 2 开始转动，当轮 1 上的轮耻退出啮合时，由于两轮的凸、凹锁止弧的定位作用，齿轮2 可靠停歇，从而实现从动齿轮 2 的间歇转动。 而普通齿轮啮合是连续的，从动轮的运动也3是连续的。6-6 设计一

45、外啮合棘轮机构，已知棘轮的模数m=10m，m棘轮的最小转角 max 12 ，试设计该棘轮机构。棘轮最小齿数360z 30max齿顶圆直径D=mz=300mm周节P=m =10 =7.5mm齿槽夹角60齿项厚h=0.75m=7.5mm棘爪长度L 2P=62.8mm6-7 某自动机床工作转台要求有6 个工作位置，转台静止时完成加工工序，最长的工序时间为5s，原动机转动速度为720r/m，in槽轮与拨盘之间的中心距a 200mm试,设计此槽轮机构。槽数z=7圆销数z'=1运动系数z (z 2) 1 kt 2z取中心距a=160mm圆销回转半径r1 as in16080mm21槽顶高取圆销半径

46、槽底高 凸圆弧张开角槽顶侧壁厚L ac os 160cos30 138.m6m2r=20mmh L (r1 r ) 4 34.56mm1 12 ( ) 240 z 2e=6mm第七章 机械的调速与平衡7- 1 什么是速度波动？为什么机械运转时会产生速度波动？ 解机械主轴的角速度发生不断的变化称为间歇的速度波动机械在外力作用下运动， 当驱动功大于阻力功时，出现盈功，机械的动能将增加；当驱动功小于阻力功时，出现亏功，则使机械的动能减小。 机械动能的变化使得机械主轴的角速度 发生变化，从而形成机械运转的速度波动。7-2 机械速度波动的类型有哪几种？分别用什么方法来调试？解类型：周期性速度波动和非周期性波动。周期性速度波动用飞轮来调节； 非周期性波动用调速器来调节。7-3 飞轮的作用有哪些？能否用飞轮来调节非周期性速度波动？解飞轮不仅可以调节周期性波动， 还有储能作用， 可以