《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)習(xí)題解》

1、.1.1 如圖 1.1-1 所示為一簡易沖床設(shè)計(jì)方案，試?yán)L制其運(yùn)動(dòng)簡圖，分析其是否具有確定的運(yùn)動(dòng)。如不具有確定的運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)給出使其有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的改進(jìn)方案。解：該設(shè)計(jì)方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖如圖 1.1-2 所示。由于其自由度 F 3n 2PL PH 3 3 2 4 1 0 ，該設(shè)計(jì)方案不具有確定的運(yùn)動(dòng)。為使機(jī)構(gòu)的自由度增加，可改一個(gè)低副為高副，也可引入一個(gè)構(gòu)件和一個(gè)低副。圖1.1-35 為幾種改進(jìn)方案（修改之處可移至他處出現(xiàn)，從而獲得新的改進(jìn)方案）。圖 1.1-1圖 1.1-2圖 1.1-3圖 1.1-4圖 1.1-5友情提示：折線表示的彈簧起到保證構(gòu)件3 與凸輪接觸的作用，不涉及運(yùn)動(dòng)副。1.2 請(qǐng)

2、繪制圖示平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖，并計(jì)算自由度，確定主動(dòng)件。圖 1.2-(a)圖 1.2-(b)（ a） F3n2PLPH33241，主動(dòng)件為1（ b） F3n2PLPH35271 ，主動(dòng)件為1（ c） F3n2PLPH33241，主動(dòng)件為1（ d） F3n2PLPH33241 ，主動(dòng)件為2.圖 1.2-(c)圖 1.2-(d)1.3 請(qǐng)計(jì)算圖示各機(jī)構(gòu)的自由度。友情提示：（ a）存在局部自由度； （ b）存在一高副、中間桿非虛約束；（ c）注意焊接符號(hào)；（ d）存在齒輪高副。1.4 請(qǐng)計(jì)算圖示各機(jī)構(gòu)的自由度。友情提示：（ a）存在局部自由度和兩個(gè)高副； （ b）注意焊接符號(hào)和復(fù)合鉸鏈； （ c）曲柄

3、滑塊機(jī)構(gòu)桿組、虛約束較多； （ d）（ e）（ f ）存在復(fù)合鉸鏈。1.5 請(qǐng)計(jì)算圖示各機(jī)構(gòu)的自由度。友情提示：（ a） A 處存在復(fù)合鉸鏈； （ b）B 、 C、 D 處存在復(fù)合鉸鏈。3.1 根據(jù)桿長條件和機(jī)架判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型，分別為雙曲柄、雙搖桿、雙搖桿、不符合機(jī)架條件的雙搖桿機(jī)構(gòu)。3.2 液壓泵機(jī)構(gòu)。左為曲柄搖塊機(jī)構(gòu)，右為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。圖 3.23.3 壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)屬于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。.圖 3.33.4 請(qǐng)運(yùn)用四桿機(jī)構(gòu)存在廣義曲柄的條件，推導(dǎo)圖示偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)成為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的條件。（提示：轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)可視為雙曲柄機(jī)構(gòu)）解：該機(jī)構(gòu)可視為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)改換機(jī)架的演化機(jī)構(gòu)，D 在無窮遠(yuǎn)處

4、， 根據(jù)存在廣義曲柄的條件，如果 BC > AB + e ，則 AB 為廣義曲柄，該機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。3.8 設(shè)計(jì)一腳踏軋棉機(jī)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，要求踏板CD 在水平位置上下各擺10 度，且l CD500mm 、 l AD 1000 mm 。（ 1）請(qǐng)用圖解法求曲柄AB 和連桿 BC 的長度；（ 2）計(jì)算該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角。解：（ 1）根據(jù)機(jī)構(gòu)在極限位置時(shí)曲柄與連桿共線的特點(diǎn)，可得出兩者的差與和的長度，從而得出結(jié)果。l ABl BC 21000250022 1000500cos1000l ABl BC 210002500221000500cos800圖 3.8（ 2）在從動(dòng)曲柄與連桿共線的

5、位置處，傳動(dòng)角為0 度，壓力角為90 度；在連桿 BC 與B 點(diǎn)軌跡相切的位置處，傳動(dòng)角為90 度，傳動(dòng)角為0 度。3003.9 設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿長度l 3100mm，擺角，搖桿的行程速比系數(shù) K為 1.2。（ 1）用圖解法確定其余三桿的尺寸；（ 2）確定機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角min （若min 350，則應(yīng)另選鉸鏈 A 的位置，重新設(shè)計(jì)） 。.圖 3.91800解：（1）由 K=1.2 得出極位夾角1800 K1；C 點(diǎn)兩極限位置與 A 所共的K111圓上，弧 C1C2 的圓周角為 ，據(jù)此做出 A 點(diǎn)的位置軌跡，可任選一A 點(diǎn)做出，再根據(jù)極限位置連桿與曲柄重合的特點(diǎn)求出各桿長度。（ 2）

6、曲柄與機(jī)架重疊共線時(shí)，傳動(dòng)角取最小值。3.10 設(shè)計(jì)一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知滑塊的行程s 為 50mm，偏距 e 為 16mm，行程速比系數(shù) K 為 1.2，求曲柄和連桿的長度。解：先畫出表示導(dǎo)路的C1C2，畫出曲柄中心O 所在直線。由K=1.2 求出極位夾角 ，做出 O 點(diǎn)的軌跡圓。在該圓上C1C2 所對(duì)圓周角為。該 O 點(diǎn)的軌跡圓與軌跡直線的交點(diǎn)即為 O 點(diǎn)。根據(jù)C1O 為 l 2 l 1， C2O 為 l2 + l 1，可得曲柄和連桿的長度。圖 3.103.11 設(shè)計(jì)一（擺動(dòng)）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)架長度l4 為 100mm，行程速比系數(shù) K 為 1.4，求曲柄的長度 l 1。解：由 K 可得極位

7、夾角1800 K1300 ，據(jù)此畫出擺桿兩極限位置，其角平分線K1為機(jī)架。再根據(jù)機(jī)架長度確定出曲柄回轉(zhuǎn)中心。由如圖所示的幾何關(guān)系可求得曲柄長度。.圖 3.11圖 3.133.12 設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，已知搖桿的長度l 3 為 80mm，擺角 為 40 度， K=1.2 ，且要求一極限位置與機(jī)架間的夾角為90 度。試用圖解法確定其余三桿的長度。l2 - l1l2 + l1半徑圖 3.12解：（ 1）根據(jù)已知條件做出搖桿兩個(gè)極限位置和機(jī)架所在的線。（2）由 K 得到 。（ 3）得出曲柄回轉(zhuǎn)中心所在的圓。（ 4）根據(jù)連桿與曲柄共線的特殊位置求出其長度。3.13 設(shè)計(jì)一加熱爐啟閉機(jī)構(gòu)。已知：爐門上兩活

8、動(dòng)鉸鏈的中心距為50mm（連桿長度），爐門打開后成水平位置時(shí)，要求爐門溫度較低的一面朝上（見虛線，連桿另一位置） ，因定鉸鏈安裝在 yy （機(jī)架）。求其余三桿的長度。解：根據(jù) A 點(diǎn)在 B 點(diǎn)兩位置的垂直中分線上、D 點(diǎn)在 C 點(diǎn)兩位置的垂直中分線上，結(jié)合已知條件可確定出A 、D ，從而可得其余三桿尺寸。3.14 設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知其兩連架桿的四組對(duì)應(yīng)位置間的夾角為12233430012150、2320034150、，曲柄的第一個(gè)位置與機(jī)架共線。請(qǐng)求出各桿的長度，并繪出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。（提示：四個(gè)位置不能由剛化反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)）解：（ 1）設(shè)計(jì)機(jī)架 AD 的長度。（ 2）以 A 為原點(diǎn)、水平向右

9、為 x 軸正方向建立坐標(biāo)系。（3）由 D 的位置可得：l1 cosl2 cosl 3 cos0l 4l1 sinl 2 sinl3 sin00其中，為連桿的位置角，0 為搖桿第一個(gè)位置的位置角（固定鉸接點(diǎn)指向連桿鉸接點(diǎn)）。由以上兩式消去，可得：.cosl4l1 cosl3 cos0sinl 1 sinl3 sin0l2l2l4l1 cosl 3 cos2l 1 sinl 3 sin2001l 2l 2l42l12l 322l 4l1 cos2l4l 3 cos02l1 cosl3 cos02l1 sinl3 sin0l 22l42l12l 322l 4l1 cos2l 4l 3 cos02l1

10、l 3 cos0 l 22（ 4 ）由已知條件，可得：第一個(gè)位置00 、0，第二個(gè)位置300 、0150，第三個(gè)位置600 、0 350，第四個(gè)位置900 、0 550。將其代入四個(gè)方程，可解出四個(gè)未知數(shù)l1 、 l 2 、 l3、 0 。圖 3.14圖 3.153.15 如圖所示的破碎機(jī)，已知K 1.2、顎板的長度 lCD0.35m 、擺角350、曲柄長度 l AB0.08m 。請(qǐng)確定連桿和機(jī)架的長度，并求其最小傳動(dòng)角。解：由 K 1.2可得16011 49。搖桿的兩極限位置對(duì)應(yīng)的連桿夾角為極位夾角：16011 49 ，參考教材第40 頁圖 3-23，可得：02222 0.35sin 35l

11、 20.080.08 l 20.08 cos16011 49l20.082 l22由上式可求得連桿長度。以D 為原點(diǎn)，顎板左極限位置為y 軸正方向建立坐標(biāo)系。根據(jù)搖桿兩極限位置，A 的坐標(biāo)可為：0.35l 2 0.08 sinyA0.35sin 550l 20.08sinyAl 20.08cosx A和0.35cos 550l 20.08cosx A消去連桿位置角、，可得關(guān)于 A 點(diǎn)坐標(biāo)的兩個(gè)方程，從而可求得x A 、 yA ，機(jī)架可確定。 當(dāng)曲柄與機(jī)架重合時(shí)出現(xiàn)最小傳動(dòng)角，可根據(jù)各桿長度及余弦定理求得該最小傳動(dòng)角。3.16 某油田使用的抽油機(jī)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（見教材第 10頁圖 1-6），極位

12、夾角為 12 度，游梁（搖桿）擺角為57 度，搖桿長度為1.86 米，曲柄的長度為0.86 米，其壓力角應(yīng)盡可能小，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其尺寸。解：與上題一致， 搖桿兩極限位置對(duì)應(yīng)的連桿位置角之差為極位夾角120，由余弦定理得：.2 1.86sin 5702220.86 cos120l AB2 l AB0.86l AB0.86l AB 0.862可求得連桿長度l AB 。以 O2 為原點(diǎn)， 以曲柄與連桿共線時(shí)所對(duì)應(yīng)的擺桿上極限位置為y 軸建立坐標(biāo)系。點(diǎn)O1坐標(biāo)可表示為：1.86 l AB0.86 sinyA1.86sin 330l AB0.86 sinyAl AB0.86 cosx A1.86cos330l

13、 AB0.86 cosx A和與上題步驟相同，可求出各桿尺寸。為保證壓力角盡可能小，須考慮多解的取舍。4.10 圖示為從動(dòng)件在推程時(shí)的部分運(yùn)動(dòng)線圖，其遠(yuǎn)、近休止角均不等于零，試根據(jù)s、v、 a 之間的積分關(guān)系定性地補(bǔ)全該運(yùn)動(dòng)線圖，并指出何處存在剛性沖擊、何處存在柔性沖擊。解：圖中位置 G：剛性沖擊； R：柔性沖擊。 提示：速度突變之處存在剛性沖擊，加速度突變之處存在柔性沖擊 。圖 4.10圖 4.144.14 設(shè)計(jì)一偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪轉(zhuǎn)向及從動(dòng)件初始位置如圖表示。已知偏距 e 10mm ，基圓半徑 r040mm ，滾子半徑 rb10mm 。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角為：推程

14、角1500、推程休止角s 300、回程角1200、回程休止角s 600，以簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升，行程h 20mm ，回程以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回原處。試?yán)L制從動(dòng)件位移線圖及凸輪輪廓曲線。解：繪制從動(dòng)件位移線圖；繪出基圓、偏距圓，在其中之一上根據(jù)位移線圖取點(diǎn)；繪出各位置的導(dǎo)路； 由各位置的位移確定其理論輪廓上的點(diǎn)，然后光滑連接出理論輪廓；根據(jù)滾子半徑繪出實(shí)際輪廓。4.17 畫出圖示凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪的基圓，并在圖上標(biāo)出凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過45 度時(shí)凸輪輪廓上的接觸點(diǎn)位置及凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。.解：繪出凸輪轉(zhuǎn)過45 度之后的導(dǎo)路和機(jī)架。（ a）根據(jù)滾子與圓凸輪相切繪出滾子中心的軌跡，可得滾子中心的位置。受力

15、方向?yàn)闈L子與凸輪接觸的法線方向，運(yùn)動(dòng)方向沿導(dǎo)路向上。（ b）過 O做導(dǎo)路的平行線，可得切點(diǎn)，從而平底位置可確定，受力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。（ c）做出 A 點(diǎn)位置，根據(jù)滾子與凸輪相切、擺桿長度不變繪出兩條滾子中心的軌跡，從而獲得滾子中心。圖 4.174.18 圖示尖底偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪， AFB 、 CD 為圓弧， AD 、 BC 為直線， A 、B為直線與圓弧 AFB 的切點(diǎn)。已知偏距 e 8mm 、基圓半徑 r0 15 mm 、 OC=OD=20mm 、角 COD=30 度。試求：（ 1）從動(dòng)件的升程h，凸輪推程運(yùn)動(dòng)角，回程運(yùn)動(dòng)角及近休止角s ；（ 2）凸輪與從動(dòng)件在A 、 D、 C、B

16、 點(diǎn)接觸時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角A 、D 、C、 B。解：（ 1）作偏距圓和基圓，由DE=CG=h20282152825mm 。凸輪推程運(yùn)動(dòng)角為角 AOE ，回程運(yùn)動(dòng)角為角 GOB ，近休止角s 為角 BOFA 。（ 2）作各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)路為從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向，作與O 點(diǎn)的連線為從動(dòng)件受力方向，可得各點(diǎn)處的壓力角。圖 4.18圖 4.194.19 圖示兩凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪均為偏心圓盤，轉(zhuǎn)向如圖，已知 R30mm 、l OA10 mm 、 e 15mm 、 rT5mm 、 l OB50mm 、 l BC40mm ， E、 F 為凸輪與滾子的兩個(gè)接觸點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出：（ 1）從 E 點(diǎn)接觸到 F 點(diǎn)接觸凸輪所轉(zhuǎn)過的角

17、度；（ 2）F 點(diǎn)接觸時(shí)機(jī)構(gòu)壓力角；（ 3）由 E 點(diǎn)接觸到 F 點(diǎn)接觸從動(dòng)件的位移s；（ 4）畫出凸輪理論輪廓線，并計(jì)算基圓半徑rb 。.解： a 圖： (1)作滾子中心軌跡和偏距圓；(2)作 AF 延長線與滾子中心軌跡圓的交點(diǎn)，該點(diǎn)為 F 點(diǎn)接觸時(shí)的滾子中心；(3) 過該滾子中心作偏距圓的切線，該切線為F 點(diǎn)接觸時(shí)的導(dǎo)路；(4) 由 E、F 點(diǎn)接觸時(shí)導(dǎo)路與偏距圓的切點(diǎn)確定凸輪的轉(zhuǎn)角；(5)由受力方向與運(yùn)動(dòng)方向確定出壓力角； (6) 兩個(gè)滾子中心到導(dǎo)路與偏距圓切點(diǎn)的距離之差為從E 接觸到 F 接觸的從動(dòng)件位移； (7)滾子中心的軌跡即為凸輪理論輪廓線（以A 為圓心，以35mm 為半徑），圓心

18、為A 點(diǎn)，與理論廓線相切的圓為基圓，其半徑為基圓半徑（25mm）。b 圖： (1) 以 A 為圓心，以R+RT 為半徑畫圓，該圓為滾子中心的軌跡圓，也是凸輪的理論廓線； (2)以 O 為圓心，以O(shè)B 為半徑畫圓，該圓為反轉(zhuǎn)法當(dāng)中擺桿回轉(zhuǎn)中心的軌跡圓；(3) 作 AF 的延長線，與理論輪廓的交點(diǎn)為G，該點(diǎn)為F 點(diǎn)接觸時(shí)的滾子中心；(4) 以 G 為圓心，以擺桿長度為半徑畫弧，與擺桿回轉(zhuǎn)中心軌跡圓相交于B，該點(diǎn)為F 點(diǎn)接觸時(shí)的擺桿回轉(zhuǎn)中心； (5)BOB為從 E 點(diǎn)接觸到F 點(diǎn)接觸的凸輪轉(zhuǎn)角；(6)AG 的延長線與BG 的垂線之間的夾角為F 點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角；(7)兩個(gè)位置上，擺桿與機(jī)架的夾角之差

19、為從E 接觸到 F接觸的從動(dòng)件角位移；(8) 圓心為O 點(diǎn)，與理論廓線相切圓為基圓，其半徑為基圓半徑（25mm）。4.20 請(qǐng)用解析法設(shè)計(jì)題4.14 的凸輪機(jī)構(gòu)，編寫程序計(jì)算并打印凸輪理論輪廓曲線與實(shí)際輪廓曲線上點(diǎn)的直角坐標(biāo)和壓力角的數(shù)值。解：可以中國科技論文在線“”下載以下論文參閱：李春明 . 極坐標(biāo)上凹槽凸輪廓線的解析法設(shè)計(jì)及其C 語言實(shí)現(xiàn) J/OL.中國科技論文在線, 2009-6-3編程計(jì)算后的結(jié)果為：圖 4.20-1 計(jì)算結(jié)果5.1 為了使一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比保持不變，其齒廓應(yīng)滿足齒廓嚙合基本定律，即節(jié)點(diǎn)為定點(diǎn)。在兩齒輪的分度圓與節(jié)圓重合時(shí)，嚙合角與壓力角相等。5.2 根據(jù)漸開線性質(zhì)，基

20、圓內(nèi)沒有漸開線，是否漸開線齒輪的齒根圓一定要設(shè)計(jì)成比基圓大？在什么條件下漸開線齒輪的齒根圓直徑比基圓直徑大？答：齒輪的齒根圓不一定要設(shè)計(jì)成比基圓大。因?yàn)辇X根圓半徑為.d fd 2h fmz 2 ha*c* mdb d cosm z cos，采用特 7定的，基圓半徑為齒制和壓力角，其數(shù)值均為齒數(shù)z 的函數(shù)。對(duì)于正常齒制，壓力角為20 度的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，當(dāng) z42時(shí)，齒根圓的直徑大于基圓的。5.3 對(duì)于一對(duì)已切制好的漸開線外嚙合直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪，已知：z1 20 、 z240 、m2mm 、20 0 、 ha*1 、 c*0.25 。在中心距 a 60mm 和 61mm 兩種情況下，節(jié)圓、嚙合

21、角不同。該對(duì)齒輪的尺寸由表5-3 所示的公式計(jì)算。5.4 證明：同一基圓上生成的兩條漸開線的法向距離相等。發(fā)生線、漸開線法線、基圓切線共線，發(fā)生線上兩點(diǎn)的軌跡不變，該距離為兩條漸開線的法向距離。5.5 已知一對(duì)漸開線外嚙合直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪的模數(shù)m 5mm，壓力角=20 度，中心距 a 350mm，角速比 i 9 5。請(qǐng)求出兩齒輪的齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、基圓直徑。解：由角速比得兩齒數(shù)的關(guān)系，再由中心距公式得齒數(shù)；其它尺寸根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算。5.7，用卡尺量得一漸開線直齒圓柱齒輪的三個(gè)齒公法線長度W 3 61.83mm，兩個(gè)齒的公法線長度為W 2 37.55mm ， da =20

22、8mm ，df =172mm ， z 24，試確定該齒輪的模數(shù)、壓力角、齒制。解：（ 1）根據(jù)齒頂圓、齒根圓直徑計(jì)算公式和齒數(shù)，以正常齒制和短齒制分別試算，得m 分別為 8、 9.4，由于模數(shù)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值，所以模數(shù)為8，從而確定為正常齒制。（ 2）再由 d=mz 可得分度圓直徑為 192mm 。（ 3）根據(jù)同一基圓的漸開線法向距離不變的特點(diǎn)，可得基節(jié)長度24.28 mm 。（ 4）由 dbd cosm zcos，可得壓力角為20 度。5.8 對(duì)于一對(duì)外嚙合漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，已知z1 30 、 z260 、 m 4mm 、200、 ha*1 。請(qǐng)按比例精確作圖畫出無側(cè)隙嚙合時(shí)的實(shí)際嚙合線的長

23、度；根據(jù)量得的長度計(jì)算重合度，并與用重合度計(jì)算公式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。解：作圖法得實(shí)際嚙合線長度為20.3mm 。圖 5.8由 dbd cosmz cos 得基圓直徑，再由rb得a1 、 a2 ，最后由重合度racosa計(jì)算公式B1B21tg') z2(tg a2 tg')（嚙合角等于分度圓壓力az1(tga1Pn2角）計(jì)算重合度，可獲得相同的結(jié)果。采用適用性更強(qiáng)的計(jì)算公式：.12z12 sin24z1ha*4ha*2z1 sin2 cosz22 sin24 z2ha*4ha*2z2 sin2cos也可獲得相同的結(jié)果。5.9 答： (1)理論上嚙合點(diǎn)的軌跡，稱為理論嚙合線，對(duì)于

24、漸開線齒輪，理論輪廓為兩齒輪基圓的公切線；實(shí)際上嚙合點(diǎn)的軌跡，稱為實(shí)際嚙合線。(2) 只有使重合度大于1,才能保證連續(xù)嚙合。(3) 如果重合度小于1,則一個(gè)齒退出嚙合時(shí)，另一個(gè)齒還不能進(jìn)入嚙合，出現(xiàn)嚙合斷斷續(xù)續(xù)的現(xiàn)象，造成沖擊。(4) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)如果太少，會(huì)出現(xiàn)根切現(xiàn)象，降低齒輪的強(qiáng)度。(5)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的最少齒數(shù)是17。 (6)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪嚙合傳動(dòng)的重合度與齒數(shù)和嚙合角有關(guān)，而與模數(shù)無關(guān)。5.10 已知一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，測出其齒頂圓直徑為96mm，齒數(shù)為 30。請(qǐng)求其模數(shù)。解：根據(jù)以下公式：dad 2hamz2ha* m ，可得 m3 mm。5.11 用參數(shù)為m4mm 、200、

25、 ha*1、 c*0.25 的標(biāo)準(zhǔn)齒條刀切制一對(duì)z1 48, z2 24, x10.2, x 2 0.2 的直齒圓柱外齒輪。則：（ 1）用齒條刀切齒時(shí)，與兩齒輪分度圓作純滾動(dòng)的刀具節(jié)線在刀具上不是同一條直線；（ 2）切出的兩輪齒廓形狀不相同，但是基圓、 分度圓相同；（ 3）兩齒輪相同的基本尺寸是模數(shù)、壓力角、 分度圓齒距、 全齒高、基節(jié)，不同的是齒頂高、齒根高、分度圓齒厚。5.12 已知漸開線齒輪的基圓與齒頂圓如圖所示，齒輪 1 為主動(dòng)輪， 請(qǐng)求出該對(duì)齒輪傳動(dòng)的理論嚙合線、實(shí)際嚙合線、節(jié)圓、嚙合角。圖 5.12圖 5.135.13請(qǐng)繪出兩漸開線齒輪傳動(dòng)的壓力角和嚙合角。提示：首先作出嚙合線。5

26、.14mn z1z2，得arccos0.75。解：根據(jù)公式： a2cos5.15斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是兩齒輪的模數(shù)相等、壓力角相等、螺旋角大dzmtzmn小相等且方向相反。斜齒圓柱齒輪的分度圓直徑dcos 。zmn ，而5.16 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件是兩齒輪的模數(shù)、壓力角分別相等、分度圓錐角之和等于軸交角。其齒輪的當(dāng)量齒數(shù)不一定為整數(shù)，也不須圓整成整數(shù)。.5.18 對(duì)于一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，已知z1 15 、 z220 、 n200 、*1*0.25 。請(qǐng)計(jì)算：（ 1）用范成法切制該對(duì)齒輪不發(fā)生根切的螺mn 10 mm 、 han、 cn旋角；（ 2）此時(shí)該對(duì)齒輪

27、的實(shí)際中心距； （ 3）該對(duì)齒輪的主要尺寸和當(dāng)量齒數(shù)； （ 4）該對(duì)齒輪的嚙合寬度為 60mm 時(shí)的重合度。 提示：斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸應(yīng)根據(jù)端面參數(shù)計(jì)算。解：（ 1） zminvcos317cos 316.773 98016046 25.25 ；z minminm z1z2182.78 mma2cos；（ 3）齒輪的主要尺寸由表5-6 所示的計(jì)（ 2）z1z222.79zv1317.09 zv 23算公式求得，cos，cos；r（ 4）1z (tga 1tg' ) z( tga2tg ')b sin212m n1.44050.55121.99176.1 在某手搖卷揚(yáng)機(jī)傳

28、動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，各齒輪的齒數(shù)均已知，請(qǐng)求出傳動(dòng)比i 15 的大小和提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向。i15 i12 ? i 2 3 ? i 3'4 ? i4'5123'4'1z2z3z4z5?解：23455z1z2z3z4圖 6.1圖 6.26.2 在電動(dòng)螺絲刀的傳動(dòng)系統(tǒng)中,已知各輪的齒數(shù)分別為 : z= z4=7, z =z6=39，若13n1=3000r/min ，請(qǐng)求出螺絲刀的轉(zhuǎn)速。123HHz2z33911H,i13Hz1z27H433H456HHz5 z63944HHHi46Hz4z5766H3H解：H螺絲刀 ,630.71H39H71327HH39H7H327132

29、HH491327322HHHH6.3 在圖示輪系當(dāng)中，已知n1=3000r/m 、 z1 =36、 z2 =60、 z3=23 、 z4=49 、 z4=69 、 z5=31 、z6=131、 z7=94、 z8=36 、 z9=166，請(qǐng)求出n H。i14i12 ? i34131z2 z460 493 23?z1 z336 2345 491244456HHz5z631316944Hi4 6H6Hz4z5694H669H4789H38HH16694Hz8z916694HHH77HH72i79Hz7z89494 6932347 1332399H4 ,7 ,0H72 38512419514H694

30、949提示：對(duì)各部分列寫傳動(dòng)比關(guān)系式，再分析未知數(shù)。6.4 在圖示輪系當(dāng)中，已知z =20、 z =24 、 z =36、 z =40 、 =200rad/s、 =-100rad/s，122313請(qǐng)求出兩輪系系桿的角速度H。解：整體算法： （ a）HH2z2 z3244022411Hi13H1z1 z22036 13333H4 3H31H4004H 6003HH 1000HHz2369拆分算法： i33H32Hz3401022HHHz224611Hi12Hz120522H22103H92H020 320 H18 218 H51H62H0151 15H18 218 H00.20152015203

31、1313201520155H18218H18218H18218H18218H1510HHHH0000H4331410032001000系桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)，與整體分析結(jié)果相同圖 (a)等價(jià)輪系圖 (b) 等價(jià)輪系提示：轉(zhuǎn)化輪系的等價(jià)輪系。6.5在圖示輪系當(dāng)中，已知z =6、 z =26、 z =25、 z =58 、 z =56 ，請(qǐng)求出 i14。12234123HHz2 z35811H1Hi13Hz1 z2633HHHHz22611Hi12Hz1622H124HHz45622Hi2 4Hz2256.644Hz =z =z=z =20 、在圖示輪系當(dāng)中，設(shè)各輪模數(shù)相同，且為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)。已知123 6z2

32、=z4=z6=z7=40。請(qǐng)問： (1)如果齒輪1 為原動(dòng)件，該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)？(2) 齒輪 3、5的齒數(shù)應(yīng)該為多少?(3)當(dāng) 1=100rad/s 時(shí)，齒輪3、 5的角速度分別為多少？123HHz2z311H8i13Hz1z233H345i353z4z55 ,5Hz3z45.1H15153H355 3515485511493555149.86.7在圖示手動(dòng)葫蘆的減速裝置當(dāng)中，S 為手輪，H 為起重鏈輪， 已知 n =3000r/m 、z =12 、z =28 、 z =14 、 z =54 ，請(qǐng)求出 i。11SH2231223HHz2z328 5411H1H9i13H0z1z212

33、1433HHiSHS18HH6.8在圖示馬鈴薯挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)中，齒輪4 固定不動(dòng)，挖叉A 固聯(lián)在最外邊的齒輪3 上，要求挖薯時(shí)十字架1 回轉(zhuǎn)而挖叉卻始終保持一定的方向，請(qǐng)問各輪齒數(shù)應(yīng)該滿足什么條件？423HHz2z344H41i43Hz4z233H3131,40=50、 z =80，求 n H6.9在圖示輪系當(dāng)中，n =50r/m 、 z =20 、 z =30 、 z11223HH50z2z330 8011HHi13Hz1z2205033HH500H346.10 在圖示輪系當(dāng)中，已知 n1=200r/m 、z1=30 、z2=25 、z2=30 、z3=75 、n3=50r/m ，請(qǐng)求出行星架轉(zhuǎn)速 n H。1223HHz2z325 752511Hi13Hz1z230 301233H200H25,2550 12200735012H1313H6.11