机械设计基础 习题答案（邓海英） 任务1-10 认识机器 -静力学

机械设计基础习题答案

任务1认识机器（参考答案）

姓名：班级：学弓：成绩：

【任务描述】

观察常见的机械设备，分析机器的组成及功能。

图17卧式车床结构图

・主轴箱2-刀架3-尾座4-床身5,9-床腿6-光杆7-丝杆

8-溜板箱10-进给箱11-挂轮变速机构

【学习过程】

学习任务1认识机器的结构

1.术语解释。

（1）机械：是机器和机构的统称O

（2）机器：是人为的实物组合，可以代替人力做功.

（3）机构：机构是由多个构件通过动连接组成，其各部分之间具有确定的相对运动，能进行运动的传递

以及变换运动形式。

（4）构件：机器中最小的运动单元。

（5）零件：机器中最小的制造单元。

2.组成机器的制造单元称为A。

A.零件B.构件C.机件D.部件

3.机构中的构件是由一个或多个零件所组成，这些零件间—B―产生相对运动。

A.可以B.不能C.不一定能

4.机器中最小运动单元称为一B―o

A.零件B.构件C.部件

5.机器与机构的主要区别在于_C—。

A.机器的运动较为复杂B.机器结构复杂

C.机器能完成有用的机械功或实现能量转换D.机器能变换运动形式

6.机器和机构统称为机械。

7.零件是机器的最小制造单元,构件是机器的最小运动单元。

8.机构与机器有什么区别？举例说明机构与机器各自的特点及其联系。

答：机构与机器的区别：

（1）从组成上看，机器是由机构组成的，一台机器可以含有一个机构，也可以包含多个机构。

（2）从功能上讲，机器能完成有用的机械功或完成能量形式的转换，而机构主要用于传递和转换运动。

（3）若单从运动观点来看，机器和机构并无区别。

举例说明：内燃机是机器可以将化学能转换为动能，代替人力做工。

自燃机有齿轮传动机构、凸轮机构、曲柄滑块机构等组成，各机构分别实现相应的运动转换

9.试述构件和零件的区别与联系。

答：构件是机器的最小运动单元，零件是机器的最小制造单元。构件是由1个或多个零件通过静连接而

成,

学习任务2讨论学习，通过各种途径获取信息，认识机器的物理学基础

1.功一运动过程中力产和，立移S的作用结果，称为功，计算公式卬=FS,单位一焦耳。

2.能——一个物体能够对外做功则这个物体就具有能。单位是在国际单位制中是焦耳

（J）________o

3.能量守恒定律——能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从•种形式转化为另•种形式，

或者从一个物体转移到其它物体，而能显的总最保持不变。

网

4.功率一单位时间1内所做的功称为功率，计算公式—P=Fv（直线运动功率、力和

络

速度的关系）、尸二焉（回转运动功率、转矩和转速的关系）,单位是瓦（W）或千瓦

搜7JJ

索（kW）

5.效率一有用输出功和输入的总功之比。

查0

阅6.工作设备的物理学基础（写出公式和单位）。

资物理量公式单位

料密度mm3

p=—

V

速度sm/s,

v=—

t

m/min

转速zr/min

n=—

7.从电动机的能量流图形中可知，该电动机的效率77=（）中

8.电动机3秒转动了36圈，请问该电动机的转速是多少。（单位：r/min）

z36圈60秒

答：：---1-X------=720r/min

3秒1分钟

9.一个质量加为1500kg的冲压锤从0.8米高处落下砸向工件，是哪种能量使冲压工件冲压变形，该

能量是多大？

答：势能

F=m^h=]500kgx9.8Nx0.8=11760(J)

10.一台升降机电动机在运行过程中从电网获取的功率为8.4kW,电动机和升降机变速箱的总效率达

到82%,电动机在20秒内能把多重的物体提升到5m的高度？

答：升降机的输出功率：

%=P入x=8.4kWx0.82=6.89kW

v==0.25m/s

20s

产二&二型%=2756ON

v0.25m/s

11.湿料用输送带送入一个15m长的隧道炉进行干燥处理，要在2分钟内完成干燥，那么输送带输送

带的速度是多少？

MS15m

答：V=-==0.125m/s

t120s

学习任务3认识机器的组成、功能及机械的分类

保护环境

控制单元控制机器起动、停车和变更

运动参数的部分

【任务实施】

1.以自己熟悉的机器（如自行车、洗衣机、汽车、车床等）为例，分组讨论并完成下表。（略）

2.绘制草图或用表格解释普通车床的的能量流材料流和信息流。

输入转换输出

电能动能°

车床

工件毛坯成形的工件和铁屑。

操作按钮显示工件形状

任务2分析机器内部运动结构

姓名：班级：学号：成绩：

【任务描述】

观察牛头刨床，每两个同学工相说出其基本功能单元及其所使用的部件，指出哪些结构成为运动副,

并画出其中一个组成部分的运动简图。

T->

刀架ii.nit.tr

工作也

帝传动

电动机

【学习过程】

学习任务1认识机器内部运动结构

1.机器的功能单元通常可以划分为哪些类型？

参考答案:

典型功能

驱动单元

传动单元

执行单元

支撑和承重单元

连接单元

安全保护装置

操纵单元

辅助系统和附属装置

2.请列表说明，图示立式钻床由哪些功能单元组成?

1•主轴2.头架3-塔形带轮4-保险环5•立柱&底座7.转盘8•工作台

参考答案：

典型功能采用的元件

驱动单元用电动机实现

传动单元用带传动实现

执行单元用主轴实现

支掠和承重单元用底座和工作台等实现

连接单元用螺订、螺母、螺栓等实现

安全保护装置用急停装置，防护罩实现

操纵单元用操作首轮等实现

3.平面运动副按接触形式的不同可分为低副副和高副两大类:而根据构件的相对运动形式不同，低副

可分为转动副和移动副o

4.通过点、线接触构成的平面运动副称为o

A.转动副B.移动副C.高副

5.通过面接触构成的平面运动副称为o

A.转动副B.移动副C.高副D.低副

6.下列运动副属干高副的是0

A.转动副B.移动副C.齿轮副D.都不是

7.判断正误：凡两构件直接接触，而乂相互联接的都叫运动副。（错）

8.什么叫运动副？简述运动副的分类，并分别举出两个实例。

参考答案：

运动副一两构件直接接触又能作一定的相对运动的可动联接。

运动副的分类：

I.按照两构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动，可将运动副分为平面运动副和空间运动副两类。

2.两构件间的接触形式不同，平面运动副又可分为低副和高副两类。

一副是面接触，触移动副和转动副两种。

高副是点线接触，常见有齿轮副和凸轮副。

举例：自行车轴与车体之间是转动副

牛头刨床滑枕与机架之间是转动副

学习任务2绘制机构平面简图

1.机构运动简图表示机构的构件的组成和各构件间的运动荚装

2.一个机构通常由机架、原动件和从动件三部分组成。其中固定的构件称为机架，通

常在上加上箭头表示。

3.机构运动简图与有关。

A.构件数目和运动副的结构形状B.运动副数目和类型

C.运动副及构件的结构形状D.构件数目，运动副的类型，运动副的相对位置

4.什么叫机构运动简图？什么叫机构运动示意图？试述两者的区别。

参考答案：

机构运动简图••…仅用简单的线条和规定的符号来表示构件和运动副，并按比例确定出各运动副的相对

位置，以此来表达机构中各构件间的相对运动关系的简图。

机构运动示意图--为了表示机械的组成和运动情况，仅用简单的线条和规定的符号来表示构件和运动

副，不用严格按比例绘制的图形。

机构运动简图要严格按照比例画图，而机构运动示意图不必按照比例画图。

5.简述平面机构运动简图的绘制步骤。

答案：

（1）研究机构的结构及动作原理，分清固定件，确定原动件，确定活动构件数目。

（2）沿着运动传递路线，分析两构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目。

（3）测量出运动副间的相对距离。

（4）选择机构运动简图的视图平面和比例尺。

（5）用简单线条和规定符号绘制机构运动简图，并从原动件开始，按传动顺序用数字标出各构件的编

号和用字母标出运动副的代号。

（6）在原动件上标出箭头以表示其运动方向，在固定件上画出斜线以表示机架。

6.指出下列平面运动副的名称。

1------

^2

（移动副）

7.通过查阅资料及观看视频，绘制下列机构运动简图和机构运动示意图

【任务实施】

运用所学知识，对牛头刨床的结构进行分析：

1.请列出牛头刨床的基本功能单元及其使用的部件。

2.指出三种以上形成运动副的结构。

3.根据对牛头刨床结构的分析，画出其中一个组成部分的机构运动简图。

【检查与评估】

自评分教师评分

评估结

检查

果ABCDABCD

i.绘制的机构运动简图是否表达了原动件和机架.

2.绘制的机构运动简图运动副符号是否符合规范。

3.你绘制的运动简图能正确表达组成机构的构件数

目？

4.绘制的运动简图能表达各构化之间是如何连接

的。

5.能主动完成课前预习。

6.积极参与课觉活动。

7.能按时完成工作灾。

【总结反思】

用简练的语言总结本单元学习的关键知识点。

任务3机构运动方案可行性分析（参考答案）

姓名：班级：学号：成绩：

【任务描述】

图示一简易冲床。设想动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；固联在轴A上的凸轮2与摆杆3组

成的凸轮机构将使冲头4上下往复运动，达到冲压的目的。试分析该机构能否运动，若无法运动，请提虚

修改措施。

【学习过程】

学习g务1自学并计算下列机构自由度

1.什么叫运动副？运动副如何进行分类？如何区分低副4.计算图示机构自由度，并分析机构具有确定运动所

和高副？需要的原动件数目。

答：运动副是两构件之间直接接触的可动连接。

按照运动副的接触形式分类:面和面接触的运动副在

接触部分的压强较低，被称为低副，而点或线接触的运动

副称为高副，高副比低副容易磨损。

按照相对运动的形式分类。构成运动副的两个构件之间

的用对运动若是平面运动则为平面运动副，若为空间运动

则称为空间运动副，两个构件之间只做相对转动的运动副

自主被称为转动副，两个构件之间只做相对移动的运动副称为

学习移动副。

2.平面机构计算自由度计算公式为解：

F=3〃-2PL-%7,A=10,产产0

3.解释式中参数的含义:43〃—2P—凡二3X7-2X10-0=1

方表示自由度数目,机构要有确定的相对运动，原动件数等于自由度

的数目。

〃表示活动构件数目,

所以需要1个原动件。

■表示低副数目,

R表示高副数目O

4.判断机构是否具有确定运动的条件是_____________

机构自由度数要大于零且原动件个数应等于机构的

自由度数

学习任务2技能拓展训练，分析下列机构的运动情况

1.数运动副数目时有哪些注意事项？

（1）要注意区分低副还是高副。

凡是面接触的是低副（两个构件之间的只能相对转动或者相对移动）

凡是点或者线基础的是高副（（两个构件之间可以相对滚动））

（3）低副数和高副数要分开计数。

2.什么叫复合校链？在计算机构自由度时，若机构中山现复合饺链应如何处理？

两个以上的构件用转动副在同一轴线上联接，就构成复合较链。

若有，〃个构件组成的复合较曜，其转动副的个数应为个。

3.什么叫局部自由度？在计算机构自由度时，若机构中出现局部自由度应如何处理？

有些机构中，某些构件产生的局部运动并不影响其他构件的运动，这种不影响整个机构运动的自由度，称为局

部自由度。在计算机构自由度时应将局部自由度除去不算。

4.什么叫虚约束？在计算机构自由度时，若机构中出现虚约束应如何处理？

机构中，有些运动副引入的约束，对机构的运动实际上不起约束作用，这种不起独立约束作用的约束称为虚约

束。在计算机构自由度时，应将虚约束除去不计。

自主

学习5.指出下图所示的复合校链，局部自由度和虚约束。

郡自由屋、

1-7-7-7

1.在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为A_________。

回答

A.虚约束B.局部自由度C.复合较链

问题

2.图示机构中有_B_个虚约束。

C.2D.3

3.当机构的原动件数目小于自由度数时，则该机构Co

A.具有确定的相对运动B.只能作有限的相对运动C.运动不能确定D.不能运动

4.四个构件在同一处较接，则在该处构成C个转动副。

A.2B.1C.3D.4

1.请指出图中的复合钱链、局部自由度和虚约束;1.请指出图中的复合校链、局部自由度和虚约束;

2.活动构件数目：，尸7；

3.运动副数目：低副PL=9_,高副％=」；2.活动构件数目：n=8；

4.计算机构自由度：4=3〃-2PL—PH=3X7—2x9—13.运动囿数目：低副外=LL,高副/=1_

=24.计算机构自由度：J=3〃-2PL—PH=3X8—2x11-1=1

5.判断机构是否有确定运动；原动件有2个（图中

拓展

标注箭头的构件），原动件数等于自由度数，机构5.判断机构是否有确定运动：原动件有1个（图中标注箭

训I练

具有确定的相对运动o头的构件），原动件数等于自由度数，机构具有确定的相

对运动。

I.请指出图中的复合校链、局部自由度和虚约束;1.请指出图中的复合较链、局部自由度和虚约束;

2.活动构件数目：〃=4；

3.运动副数目：低副兄=5，高副心=L；

2.活动构件数目：/?=8

4.计算机构自由度：4=3〃-2Pi-PH=3X4—2x5—1

3.运动副数目：低副R-n_，高副％-L

=1;

5.判断机构是否有确定运动：原动件有1个（图中4.计算机构自由度：产=3〃一2/\一尸H=3X8—2x11—1=1；

标注箭头的构件），原动件数等于自由度数，机构5.判断机构是否有确定运动：原动件有1个（图中标注箭

具有确定的相对运动_________O头的构件），原动件数等于自由度数，机构具有确定的相

对运动_________O。

学习任务3分析牛头刨床的设计方案图是否合理？如不合理L请提出修改方案

低副数A=6；

高副数几=1:

活动构件数〃=3;

原动件数W=I,指出原动件小齿轮2

计算机构自由度:尸=3〃一2九一尸H=3X5—2X6—1=2。

试判断该牛头刨床是否能完成绘制修改方案运动示意图。

刨削加工？并说明原因。

答：不能，因为自由度等于2,

与原动件数目不相等，机构运

动不确定

（方案不唯一，读者可尝试

给出多种方案，比较优劣，

择优选用）

【任务实施】

运用所学知识，分组讨诒简易冲床的运动，并提出修改措施，并画出修改后的机构运动示意图。

1.分析简易冲床的结构和运动情况，画出冲床的机构运动示意图。

该方案的运动状况

C点不幽般现沿翌直方向的直线运动

和沿以B为！BC.BC为半径的圆弧运动

因此不能实现设计意.图

B

2.计算冲床的自由度，并判断其能否完成冲压工作？为什么？

•机构的自由度：户=3n-2J；-〃=3x3-2x41=0

•结论：自由度F=U,计算结果表明该设计方案不自8运动

3.提出修改措施，画出改进后的机构运动示意图。

任务4设计平面连杆机构（参考答案）

姓名：班级：学号：成绩：

【学习过程】

学习任务1认识较链四杆机构的组成和基本类型

1.在钱链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为，加柄_,只能来回摇摆某一角度的连

架杆称为一摇杆.，与机架相对的构件称为一连杆一。

2.下图的较链四杆机构中，设杆a最短，杆b最长。

（1）试用表达式说明构成满足曲柄摇杆机构的条件：_a+b«c+d

（2）以AD或BC为机架,则AB为曲柄。

以AB为机架,则AD和BC为曲柄。

4.在四杆机构中，若对杆两两平行且相等，则构成一平行四边形机构。

5.平面四杆机构中各构件以A相联接。

A.转动副B.移动副C.螺旋副

6.家用缝纫机踏板机构属于—A_o

A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构

7.列举两个身边常见的平面连杆机构实例。

窗户开启机构:

雨伞开启机构、汽车雨刮器、手机支圾机构等。

学习任务2认识较链四杆机构基本类型的判别方法

1.请归纳铁链四杆机构基本类型的判别方法。

校链四杆机构基本类型的判别方法：

（1）若Lmax+Lmin＞少+?，则该机构一定是双摇杆机构。

（2）若Lmax+」min」」'+q'，则还要根据机架才能判断其基本类型。

①以最短杆为连架杆，得到曲柄摇杆机构。

②以最短杆为机架，得到双曲柄机构。

③以最短杆为连杆，得到双摇杆机构。

2.较链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有C。

A.一个曲柄B.两个曲柄C.两个摇杆D.不确定

3.下图的较链四杆机构中，已知各杆长度分别为a=350nim,b=550mm,c=200mni,c=7（）0mm,

试回答：

（1）当取d为机架时，机构_A-；（2）当取c为机架时，机构_Bo

A.有一个曲柄B.有两个曲柄C.有两个摇杆

学习任务3认识较链四杆机构的演化形式

1.内燃机中的曲柄滑块机构工作时是以_C为主动件。

A.曲柄B.连杆C.滑块

2.对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构的区别

对心曲柄滑块机构，滑块导路中心与曲柄转动中心木齐，无急回特性；偏置偏置曲柄滑块机

构滑块导路中心与曲柄转动中心不对齐，有急回特性。

3.对于对心曲柄滑块机构，若曲柄半径为20mm,则滑块移动的行程距离为40mm。当曲

柄匀速回转一圈，滑块来回运动的速度—相同一（相同、不相同）；对于偏置曲柄滑块机构，

曲柄匀速回转一圈，滑块来回运动的速度—不相同^—（相同、不相同）。

4.曲柄滑块机构利用一D_可演化为偏心轮机构。

A.机架变换B.改变构件相对长度C.用移动副取代转动副D.扩大转动副

5.指出内燃机中的曲柄滑块机构。

6.对于曲柄滑块机构，当我不同构件为机架，可以得到导杆机构、摇块机构和定块机

虬。

学习任务4认识较链四杆机构的基本特性

1.极限位置

（1）下图为曲柄摇杆机构ABCD,若摇杆CD为主动件时，当机构处于连杆BC与从动曲柄AB

共线的两个位置AB.C.D和AB2c2D,称为机构的两个一极限位置一位置。

（2）在图示钱链四杆机构中，AD杆为机架，AB杆作匀速圆周运动，用作图法找出CD杆的两个

极限位置.标出摇杆摆角夕和极位夹角，.

画图步骤：

①以A为圆心，AB为半径作圆，该圆为曲柄的运动轨迹。

②以A为圆心，AB+BC为半径作圆弧1-1。

③以D为圆心,CD为半径作圆弧2-2。

④圆弧1-1和圆弧2-2交于Ci点。

⑤以A为圆心,BC-AB为半径作圆弧3-3,与圆弧2-2交于C2点。

⑥连接AC和AC2,分别得交点：Bi和比。

⑦连接DC.和DC2O

⑧标出摇杆摆角8和极位夹角0。

J”W1-3VT|6现乘.八”tTWCAM里网阿坦切，

出摇杆摆角3和极位夹角8,

2.急回特性

（1）对于曲柄摇杆机构，当主动曲柄等速转动时，从动摇杆回程速度大于去程速度的现象称为机

构的Co

A.死点现象B,运动不确定性C.急回特性D.行程变化

（2）机械工程中常利用B的惯性储能来通过平面连杆机沟的“死点”位置。

A.主动构件B.从动构件C.联接构件

（3）对于平面连杆机构，当行程速比系数K_A_时，机构就具有急回特性。

A.K>1B.K=\C.K<\

（4）在下列平面机构中，一定有急回性质的机构是—D―o

A.平行双曲柄机构B.对心曲柄滑块机构C.曲柄摇杆机构D.偏置曲柄滑块机

构

（5）下列机构中适当选择主动件时，_C必有急回运动特性。

A.曲柄摇杆机构B.双摇杆机构C.不等长双曲柄机构

（6）急回程度可用行程速比系数K表示，其计算公式为K二一。利用急【口I运动特性可用以

180-0

缩短_空行程时间一，从而提高工作效率。

3.死点位置

死点位置是指当从动件上II勺传动角等于零时，驱动力对从动件的有效回转力矩为零，从动件运动

*4.下图机构名称是一转动导杆_,这种机构常用在牛头刨床上。构件r是_曲柄；构

件I是一导杆一；构件C是一滑块。请用图解法做出机构的极位夹角及图示C点处压力

角，并从这方面解释牛头刨床采用该机构的优点。

牛头刨床采用该机构的优点:

①具有急回运动性质：

在摆动导杆机构中，将曲柄的旋转运动转换成了导杆的往复摆动,因此具有急回运动性质。

任务5认识带传动（参考答案）

姓名：班级：学号：成绩：

【任务描述】

实训用台式钻床如图5-1所示，工作一段时间后，出现主轴转速下降并停止转动的情况，请利用所学

的理论知识，分析原因并提出解决措施。

图5-1台式钻床

1•主轴2.头架3•塔形带轮4-保险环5-立柱6-底座7.转盘8•工作台

【学习过程】

【学习任务1】分析台式钻床的带传动

1.带传动的传动原理是什么？在钻床中有什么作用?

带传动的传动原理：带传动是一种常用的机械传动装置，通常是由主动轮、从动轮和张紧在两轮上的挠性环形带

组成。安装时带被张紧在带轮上，当主动轮转动时，依靠带与带轮接触面间的摩擦力或啮合驱动，使从动轮一起回转,

从而传递一定的运动和动力。

钻床中有什么作用：把电动机的驱动力传递到主轴

2.电动机是如何把运动传到主轴的？

电动机通过带传动把运动传递到主轴

3.要想得到不同的主轴转速，怎样操作？

改变塔式带轮中皮带的位置，可以得到不同的传动比，从而得到不司的主轴转速。

【学习任务2】计算带传动的传动比

1.什么叫带传动传动比？计算公式是什么?

传动比,——指两个带轮转速之比，它与两个带轮的基准直径成反比。

传动比公式：/=—=-^-（适用于摩擦带传动）。

,2〃24

2.已知小带轮转速a=600r/min，小带轮直径&=40mm,大带轮直径力=120mm,求（1）大带轮的转速〃2；

（2）画出带传动的运动简图。

解：（1）大带轮的转速〃2

n.600r/min600r/minx40mm___..

=—=----：----=----------------=200r/nun

d,120nm

4

（2）带传动的运动简图

1.如图，采用张紧轮将带张紧，小带轮为主动轮。在图a、b、c、d、e、f、g和h所示的八种张紧轮的布置方式

中，指出哪些是合理的，哪些是不合理的？为什么？（注：最小轮为张紧轮。）

答案：

1图装在紧边不合理

b）图装在松边内侧，靠近大带轮，是合理的。

c）图装在紧边是不合理的。

d）图装在松边内侧，靠近小带轮，是小合理的。

e）图装在松边外侧，靠近小带轮，是合理的。

D图装在紧边不合理

g）图装在松边外侧，靠近大带轮，是不太合理。

h）图装在紧边，不合理。

2.图中所示V带在轮槽中的3种位置，试指出哪一种位置正确？

答案

图A正确，图B的底面与轮接触，底面不是工作面不应该接触

图C的带高出了芾轮，安装的时候带轮与带的中心线应对应轮槽的中心线

【思考与练习】

I.带传动是依鸵B来传递运动和功率的。

A.带与带轮接触面之间的正压力B.带与带轮接触面之间的摩擦力

C.带的紧边拉力D.带的松边拉力

2.与链传动相比较，带传动的优点是A。

A.工作平稳，基本无噪声B.承载能力大C.传动效率高D.使用寿命长

3.与平带传动相比较，V带传动的优点是D“

A.传动效率高B.带的寿命长C.带的价格便宜D.承载能力大

4.两带轮直径一定时，减小中心距将引起_________D_______o

A.带的弹性滑动加剧B.带传动效率降低C.带工作噪声增大D.小带轮上的包角减小

5.带传动不能保证准确的传动比，其原因是Co

A.带易变形和磨损B.带在带轮上出现打滑C.带传动工作时发生弹性滑动D.带的弹性变形

不符合虎克定律

6.与V带传动相比较，同步带传动的突出优点是o

A.传递功率大B.传动比准确C.传动效率高D.带的制造成本低

7.中心距一定的带传动，小带轮上包角的大小主要由D决定。

A.小带轮直径B.大带轮直径C.两带轮直径之和D.两带轮直径之差

【任务实施】

运用所学知识，针对实训用台式钻床主轴转速下降并停止问题进行分析：

1.如电机转速为14(X)r/min,主轴正常运转时的速度是多少？导致主轴转速停止的主要原因是什么？

可能原因：(1)皮带变形，松弛

(3)钻孔阻力太大

2.针对所指出的原因，提出合理化的改进建议。

针对皮带变形，松弛，可以采用拉开带轮中心距，或者更换新皮带

钻孔阻力太大可以改变参数

任务6认识齿轮传动(参考答案)

姓名：班级：学号：成绩：

【任务描述】

有一对正常齿制造的标准直齿圆柱齿轮，在搬运时丢失了大齿轮，现需要配置。测得两轴间距

o=120mm,小齿轮齿数zi=20,齿顶圆直径册=88mm,试确定大齿轮齿数Z2，模数及压力角。

【学习过程】

【学习任务1】观看视频，说出齿轮在机床中有什么作用

作用：

(1)传递旋转运动;

(2)改变转速；

(3)改变转矩；

(4)改变旋转方向。

【学习任务2】画齿轮传动机构的运动简图，标注转向关系及传动比公式（齿数％、Z2）o

齿轮传动类型：外啮合直齿圆齿轮传动类型：圆锥齿轮传动

柱齿轮传动传动比公式:传动比公式：

4

机构运动简图：

齿轮传动类型：外啮合斜齿圆柱

齿轮传动__________

两齿轮螺旋角方向:相反

机构运动简图：

齿轮传动类型：蜗轮蜗杆传动

蜗轮蜗杆螺旋方向：相同

传动比公式：_八=2=一三

%21

机构运动简图：

【学习任务3】齿轮各部分尺寸名称及计算

1.认识模数：

（1）对比左图不同模数的轮齿齿形，请根据轮齿大小，

找出对应的模数数字分别填入不同的花瓣中。

（2）请观察模数与齿形的关系，填写以下内容：模数越

大，轮齿越一粗，轮齿强度越一大°模数

相同（相同,不同）才可以配对。

2.请计算一对渐开线标准直齿齿轮外啮合各部分尺寸，m=3mm,齿数%=20,z2=60o

名称及代号齿轮1计算公式及计算值配对齿轮2计算公式及计算值

压力角a20°20°

4=mzi=60innd2=mz2=10=180mm

分度圆直径d

〃；)=

齿顶圆直径d.A%=m(z1+2瓦)=66mmd*2=w(z2+2186nun

〃：-)

齿根圆直径d『dn=m(zt-22c'=52.5nin八=/n(z2-2h：—c")=172.5mm

齿顶高：=mh：=3mm

4/?al=mh=3mm<4

齿根高瓦An=m(ha+c)=3.75mmnfl=m(ha+c)=3.75mm

h=mQh；+c)=6.75mm

全齿高h

/?!=m(2h：+c")=6.75min

齿距PP}=mji=9.42nmP2=9.42mm

S=生^=4.71mm

齿厚sS.=------=4.71mm

1

22

两个齿轮中心距离a

a=­(zl+z2)=\20mm

若〃।=1OOOr/min2=-J

（1）求两齿轮传动比；

n2Z1

（2）求大齿轮转速。

n.ICWr/min.

n^=—=------------------=-333.3r/min

Q—3

3.两个标准渐开线直齿圆柱齿轮，已知4=19,Z2=68,小齿轮齿顶圆直径（&=240mm,大齿轮全齿高

h2=22.5mm,试判断两个齿轮能否正确啮合？

答:

_4“_240inni

=(Z+2/z：)=(19+2)=11.4nun取标准,tn}=12inn(查教材89页,表8-3)

h22.5mm

2=10mm

m2

(2/<+c)(2x1+0.25)

因两齿轮模数不相等，因此不能正确啮合。

任务7.1分析简单轮系（参考答案）

姓名：班级：学号：成绩：

【任务描述】

如图7-1所示为三级圆柱齿轮减速器中的定轴轮系，已知减速器高速轴转速为4800r/min,各齿轮齿

数如图所示，试完成以下任务：（I）绘制该减速器的运动简图；（2）计算减速器的总传动比；（3）指

出输出轴，并求出该轴的转速。

图7-1三级圆柱齿轮减速帮

【学习过程】

I.分析轮系结构，完成以下任务

轮系平面定轴轮系

类型空间定轴轮系

五Z3

XX-

算-

计

Z4