机械设计基础,第六版习题答案

1、1-1至1-4解 机构运动简图如下图所示。图1.11题1-1解图1.12题1-2解图图1.13题1-3 解军图图1.14题1-4解图题2-3见图2.16。2-7:作图步骤如下（见图2.19 ）JF-I17-10-1W1LHTKJIE；并确定比例尺血国£,顶角 NT, GG=H = Sh«l。战廿GG的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。(5 )由图量得心亠初，叫肌初。解得曲柄长度：连杆长度：题 2-7 图 2.193-1解图3.10题3-1解图如图3.10所示，以0为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过B点作偏距圆的下切线,此线为凸轮与从动件在 B点接触时，导路的方

2、向线。推程运动角"如图所示。3-2解如图3.12所示，以O为圆心作圆并与导路相切， 此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线， 此线为凸轮与从动件在 D点接触时，导路的方向线。凸轮与从动件在 D点接触时的压力角工 如图 所示。4-1解 分度圆直径耐=临 l = 3x19 =57 wid2 =叫= 3x41= 123mm齿顶高齿根高中心距= Ot += +025) x3 = 375c= cm = 0.25 x3= 8.75a -二包 + 坷)J x3 x(19 + 41) = 5®顾齿顶圆直径dH =斗 +2也=57 +2x3 = 63mmdal =da+2 = 123 +2 x

3、3 = 129 mm齿根圆直径dfl=4-2 = 57«2x3.75 = ®J5mni = 4 - 2 = 123-2x373= 115 Jmm基圆直径玄l 血 cosa = 57 cos20e = 53Mnmicosa 123co«2l0 =11J 58mm齿距p=pz = m =34 ±3 = ?.422丄齿顶圆直径4l =妬 +2& = ?5J04 4-2x4= 103.04- da +2F; -4)4.95 4-2x4- 41295mm4-11 解螺旋角5典竺逻也皿站2x250端面模数端面压力角罠也"丿汕叩 4/cosl4,53

4、 43mi7nf列14.53°»25= 20.61°当量齿数98coTIZjF分度圆直径4x23血14疔= ?5.04mm叫夠上坐一S4射临cr.sl4.530齿根圆直径如 2 片=95.04-2 X125 x4 = S5.04mn如"厂2hf = 404.93-2 xl,25x4= 3MS5mm4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应2x(21+ 52)说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间 隙，传动不连续、传动精度低，产生振动和噪声。（2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因螺旋角2x(21-h 32)沁5

5、=2分度圆直径=冬H = 2= 66,42m曲0 COfllSJ0节圆与分度圆重合龍-43J9rnm，如"产4-15答：一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是: 等、方向两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相相反（外啮合），即 =、& =： =-、门 一 。一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即a. = a. = cc。5-1蜗轮2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即解:和图5.5图5.65-2解:这是一个定轴轮系，依题意有:25x30 x30x60咕=''八=20

6、015x15x15x2匕 200此有:%旧叫30x2lC.5/s通过箭头法判断得到齿轮5 '的转向顺时针，齿条6方向水平向右。6-2解拔盘转每转时间r= 口上=匕槽轮的运动时间槽轮的静止时间6-3解槽轮机构的运动特性系数因:所以6-4解要保证-：s则槽轮机构的运动特性系数应为=- K(z-2)，则槽数一和拔盘的圆销数之间的关系应为:由此得当取槽数f = 48时，满足运动时间等于停歇时间的组合只有一种：m =二，1： = 210- 1证明 当升角 厂与当量摩擦角符合丄二时，螺纹副具有自锁性。当一 二时，螺纹副的效率卩所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于50%10-2 解 由

7、教材表10-1、表10-2查得M20，粗牙，螺距?=2.5rnm，中径 =18.376螺纹升角魁 3.14x18,376：，细牙，螺距中径螺纹升角4 皿1 +0 026 = 20-1+0.02S = 19.026F15w = arctp = awf?= 1.44°4514x19.026对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中，细牙螺纹的升角较小，更易实现自锁11- 6 解斜齿圆柱齿轮的齿数 止与其当量齿数 1之间的关系:(1 )计算传动的角速比用齿数(2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铳刀刀号(3)计算斜齿轮分度圆直径用齿数。(4)计算弯曲强度时用当量齿数查取齿形系数。1为主动时

8、按11-7解见题11-7解图。从题图中可看出，齿轮1为左旋，齿轮2为右旋。当齿轮左手定则判断其轴向力"；当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力(2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铳刀刀号(2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铳刀刀号轮1为主动 轮2为主动时图11.2题11-7解图11-8解 见题11-8解图。齿轮2为右旋，当其为主动时，按右手定则判断其轴向力方向 向力'总是指向其转动中心；圆向力 '|：的方向与其运动方向相反。(2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铳刀刀号(2)用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铳刀刀号图11.3题11-8解图11-9

9、解(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮11-9 解(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮旋向同为左旋，斜齿轮 4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。(2)由题图可知：二引w、坷-51、几=4乎、他厂加脛、务"丁分度圆直径尺C09/S轴向力2T 恥牛f沪测 d期立11-9 解(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮11-9 解(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮要使轴向力互相抵消，则:2ILsllli5a = 2i2_sin5

10、x17迪4讥C迪竺就化貯眾讹 叫佝3x5111-15 解(1 )圆锥齿轮2的相关参数分度圆直径"二门皿分度圆锥角11-9 解(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮11-9 解(1)要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮平均直径4a-Ssy3=M-jOsiriff.T = 254M轴向力B =召如泌毎=2367.38°(2) 斜齿轮3相关参数m 召 6 k21126珀=-=分度圆直径cos/T cos/i cos/I轴向力(3) 相互关系 12S xlg2l°xsiii67.380 仃“ sm

11、/T=5= 0.165 + “严2Hp"矿(4) 由题图可知，圆锥齿轮 2的轴向力指向大端，方向向下；斜齿轮 3的轴向力亍_.方向指向上，转动方向与锥齿轮2同向，箭头指向右。齿轮 3又是主动齿轮，根据左右手定则判断，其符合右手定则，故斜齿轮3为右旋。图11.6题11-16 解图11-16 解见题11-16解图。径向力总是指向其转动中心；对于锥齿轮2圆周力与其转动方向相同，对于斜齿轮3与其圆周力方向相反。12- 2图 12.3解：（1 ）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指以：，大拇指心：，可以得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。（见图 12.3）（2）由题意，根据已知条件，

12、可以得到蜗轮上的转矩为ra 二和二片1眄坷=加X0 75 x5D/2 = 373m蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：E 月冇丿« 卞20O'1）-S09V蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：J = l = 23；/J! = 2x 375M x 50x=3750 N蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：耳此厂 耳巒 3750 xT或旷 1264.S9JV各力的方向如图12-3所示13-1 解（1 ）400-150= 0.125CL亦"COS=2 力cc = J 63° = 说L二*上匕产猗+更占-24a沏巧+他+第浮

13、）不考虑带的弹性滑动时,=2879.13mm150x1460=）滑动率时，1-<-':：'Z'莎= 5J9.?Sr/jw13-2解（i）"OOPitxop _ fCPxJt)560x1 COOit x 1460k 150=出询N/叭2站=:= 752.3928-1(2)(3)siti< =电2旳二(鸟 + 巧) -(752.39+36.irf = 5J4.26N-= 上13-3解(1)2 x+ - (J25十鮎0 * 2帥-2址=W9恥亦24x450(2）由教材表13-2 得 '* =1400mm£ 二 +伽竺竺竺宀(3)13-4

14、解由教材表13-6得-'"-L2x<-呗-耳250= 2 02kW250-125=0.1559a. = 1.17713-2 得:由教材表 13-4 得： 】1 =0.17kW, 由教材表 13-3 得： =1.92 kW, 由教材表尺广百，由教材表13-5得:4.S靑2 + 0. xO&'KO%2.52取z=314-1解I为传动轴，II、 IV为转轴，III为心轴。14-9 改错70000AC16-6解(1 )按题意，外加轴向力.1已接近'L ,暂选- J-1的角接触轴承类型(2)计算轴承的轴向载荷(解图见16.4b)由教材表16-13查得，轴承的内部派生轴向力-0jfi8j?t-0j68xl470 -10001T，方向向左 '=0.6§,=0.68 X2SJ0 1802"，方向向右因 , I -1.1 J 11:_1 -_.i，轴承1被压紧化轴承2被放松兀j'U(3)计算当量动载荷查教材表16-12=0.680 6S = e查表16-12=Zl +