機(jī)械的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課教案設(shè)計(jì)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4-1 解分度圓直徑齒頂高齒根高頂 隙中心距齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑齒距齒厚、齒槽寬4-2 解由可得模數(shù)分度圓直徑4-3解由得精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4-4 解分度圓半徑分度圓上漸開線齒廓的曲率半徑分度圓上漸開線齒廓的壓力角基圓半徑基圓上漸開線齒廓的曲率半徑為0 ；壓力角為。齒頂圓半徑齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑齒頂圓上漸開線齒廓的壓力角4-5 解正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒根圓直徑：基圓直徑假定則解得故當(dāng)齒數(shù)時，正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基圓大于齒根圓；齒數(shù)，基圓小于齒根圓。4-6解中心距內(nèi)齒輪分度圓直徑內(nèi)齒輪齒頂圓直徑內(nèi)齒輪齒根圓直徑4-7證明 用齒條刀具加工標(biāo)準(zhǔn)漸

2、開線直齒圓柱齒輪，不發(fā)生根切的臨界位置是極限點(diǎn)正好在刀具的頂線上。此時有關(guān)系：正常齒制標(biāo)準(zhǔn)齒輪、，代入上式精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案短齒制標(biāo)準(zhǔn)齒輪、，代入上式圖 4.7題 4-7 解圖4-8 證明如圖所示，、兩點(diǎn)為卡腳與漸開線齒廓的切點(diǎn)，則線段即為漸開線的法線。根據(jù)漸開線的特性：漸開線的法線必與基圓相切，切點(diǎn)為。再根據(jù)漸開線的特性：發(fā)生線沿基圓滾過的長度，等于基圓上被滾過的弧長，可知：AC對于任一漸開線齒輪，基圓齒厚與基圓齒距均為定值，卡尺的位置不影響測量結(jié)果。圖 4.8題4-8圖圖 4.9 題 4-8解圖4-9 解模數(shù)相等、壓力角相等的兩個齒輪，分度圓齒厚相等。但是齒數(shù)多的齒輪分度圓直徑大，所以基

3、圓直徑就大。根據(jù)漸開線的性質(zhì)，漸開線的形狀取決于基圓的大小，基圓小, 則漸開線曲率大, 基圓大，則漸開線越趨于平直。因此，齒數(shù)多的齒輪與齒數(shù)少的齒輪相比，齒頂圓齒厚和齒根圓齒厚均為大值。4-10 解 切制變位齒輪與切制標(biāo)準(zhǔn)齒輪用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它們的模數(shù)、壓力角、齒距均分別與刀具相同，從而變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪的分度圓直徑和基圓直徑也相同。故參數(shù)、不變。變位齒輪分度圓不變，但正變位齒輪的齒頂圓和齒根圓增大，且齒厚增大、齒槽寬變窄。因此、變大，變小。嚙合角與節(jié)圓直徑是一對齒輪嚙合傳動的范疇。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4-11 解因螺旋角端面模數(shù)端面壓力角當(dāng)量齒數(shù)分度圓直徑齒頂圓直徑齒

4、根圓直徑4-12 解 （1）若采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，則標(biāo)準(zhǔn)中心距應(yīng)說明采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動時，實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，齒輪傳動有齒側(cè)間隙，傳動不連續(xù)、傳動精度低，產(chǎn)生振動和噪聲。（ 2 ）采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動時，因螺旋角分度圓直徑精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案節(jié)圓與分度圓重合，4-13 解4-14 解分度圓錐角分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑外錐距齒頂角、齒根角頂錐角根錐角當(dāng)量齒數(shù)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4-15 答：一對直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角必須分別相等，即、。一對斜齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等，螺旋角大小相等、方向相反（外嚙合），即、。一對

5、直齒圓錐齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的大端模數(shù)和壓力角分別相等，即、。5-1 解：蝸輪 2 和蝸輪 3 的轉(zhuǎn)向如圖粗箭頭所示，即和。圖 5.5圖 5.65-2 解：這是一個定軸輪系，依題意有：齒條 6 的線速度和齒輪 5 分度圓上的線速度相等；而齒輪 5 的轉(zhuǎn)速和齒輪 5 的轉(zhuǎn)速相等，因此有：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案通過箭頭法判斷得到齒輪5的轉(zhuǎn)向順時針，齒條6方向水平向右。5-3 解：秒針到分針的傳遞路線為：6 5 43，齒輪 3 上帶著分針，齒輪6 上帶著秒針，因此有：。分針到時針的傳遞路線為：9 10 11 12，齒輪 9 上帶著分針，齒輪12 上帶著時針，因此有：。圖 5.7圖 5.85-4

6、 解：從圖上分析這是一個周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1 、3 為中心輪，齒輪2 為行星輪，構(gòu)件為行星架。則有：當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過，即時，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的角度，方向與手柄方向相同。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案5-5 解：這是一個周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1 、3 為中心輪，齒輪2、2為行星輪，構(gòu)件為行星架。則有：，傳動比為 10，構(gòu)件與的轉(zhuǎn)向相同。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖 5.9圖 5.105-6 解：這是一個周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1 為中心輪，齒輪2 為行星輪，構(gòu)件為行星架。則有：，精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案5-7 解：這是由四組完全一樣的周轉(zhuǎn)輪系組成的輪系，因此只需要計(jì)算一組即可。取其中一組作分析，齒輪 4 、3 為中心輪，齒輪2 為行星輪，

7、構(gòu)件1 為行星架。這里行星輪2 是惰輪，因此它的齒數(shù)與傳動比大小無關(guān)，可以自由選取。（ 1）由圖知（2）又挖叉固定在齒輪上，要使其始終保持一定的方向應(yīng)有：（ 3）聯(lián)立（1 ）、（ 2）、（ 3）式得：圖 5.11圖 5.12精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案5-8 解：這是一個周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1 、 3 為中心輪，齒輪2、 2為行星輪，為行星架。，與方向相同5-9 解：這是一個周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1 、 3 為中心輪，齒輪2、 2為行星輪，為行星架。設(shè)齒輪1 方向?yàn)檎?，則，與方向相同圖 5.13圖 5.14精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案5-10 解：這是一個混合輪系。其中齒輪1 、2、 2 3、組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪

8、1、 3 為中心輪，齒輪 2、 2為行星輪，為行星架。而齒輪4 和行星架組成定軸輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中：（1）在定軸輪系中：（2）又因?yàn)椋海?）聯(lián)立（ 1 ）、（ 2）、（ 3）式可得：5-11 解： 這是一個混合輪系。其中齒輪4 、5、6、7 和由齒輪3 引出的桿件組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪 4、7 為中心輪，齒輪5、6 為行星輪，齒輪3 引出的桿件為行星架。而齒輪 1、2、3 組成定軸輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中：（ 1）在定軸輪系中：（ 2）又因?yàn)椋?，?lián)立（ 1 ）、（ 2）、（ 3）式可得：（1）當(dāng)，時，的轉(zhuǎn)向與齒輪1 和 4 的轉(zhuǎn)向相同。（ 2）當(dāng)時，精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案（3）當(dāng)，時，的轉(zhuǎn)向與齒輪1

9、和 4 的轉(zhuǎn)向相反。圖 5.15圖 5.165-12 解： 這是一個混合輪系。其中齒輪 4 、5、6 和構(gòu)件組成周轉(zhuǎn)輪系， 其中齒輪 4、6 為中心輪，齒輪 5 為行星輪，是行星架。齒輪1、 2、 3 組成定軸輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中：（ 1）在定軸輪系中：（ 2）又因?yàn)椋海?3）聯(lián)立（ 1 ）、（ 2）、（ 3）式可得：即齒輪 1和構(gòu)件的轉(zhuǎn)向相反。5-13 解：這是一個混合輪系。齒輪1 、 2、 3、 4 組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1、3 為中心輪，齒輪 2為行星輪，齒輪4 是行星架。齒輪4、 5 組成定軸輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中：，（1）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案在圖 5.17 中，當(dāng)車身繞瞬時回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動時

10、，左右兩輪走過的弧長與它們至點(diǎn)的距離成正比，即：（2）聯(lián)立（ 1 ）、（ 2）兩式得到：，（3）在定軸輪系中：則當(dāng)：時，代入（ 3 ）式，可知汽車左右輪子的速度分別為，5-14 解：這是一個混合輪系。齒輪3 、 4、 4、 5 和行星架組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪3、 5 為中心輪，齒輪4、 4為行星輪。齒輪1、2 組成定軸輪系。在周轉(zhuǎn)輪系中：（ 1）在定軸輪系中：（2）又因?yàn)椋?，?）依題意，指針轉(zhuǎn)一圈即（ 4）此時輪子走了一公里，即（5）聯(lián)立（ 1 ）、（ 2）、（ 3）、（ 4）、（ 5）可求得精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖 5.18圖 5.195-15 解：這個起重機(jī)系統(tǒng)可以分解為3 個輪系：由齒輪

11、3、 4 組成的定軸輪系；由蝸輪蝸桿1和 5 組成的定軸輪系；以及由齒輪1、 2、 2、 3 和構(gòu)件組成的周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪1、3 是中心輪，齒輪 4、2為行星輪，構(gòu)件是行星架。一般工作情況時由于蝸桿5 不動，因此蝸輪也不動，即（ 1）在周轉(zhuǎn)輪系中：（2）在定軸齒輪輪系中：（3）又因?yàn)椋?，?）聯(lián)立式（1 ）、（ 2）、（ 3）、（ 4）可解得：。當(dāng)慢速吊重時，電機(jī)剎住，即，此時是平面定軸輪系，故有：精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案5-16 解：由幾何關(guān)系有：又因?yàn)橄鄧Ш系凝X輪模數(shù)要相等，因此有上式可以得到：故行星輪的齒數(shù)：圖 5.20圖 5.215-17 解：欲采用圖示的大傳動比行星齒輪，則應(yīng)有下面關(guān)系

12、成立：（ 1 ）（2）（ 3）又因?yàn)辇X輪1 與齒輪 3 共軸線，設(shè)齒輪1、 2 的模數(shù)為，齒輪 2、 3 的模數(shù)為，則有：（4）聯(lián)立（ 1 ）、（ 2）、（ 3）、（ 4）式可得（5）精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案當(dāng)時，（ 5）式可取得最大值1.0606 ；當(dāng)時，（ 5）式接近 1，但不可能取到 1。因此的取值范圍是（1，1.06 ）。而標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的模數(shù)比是大于1.07 的，因此，圖示的大傳動比行星齒輪不可能兩對都采用直齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動，至少有一對是采用變位齒輪。5-18 解：這個輪系由幾個部分組成，蝸輪蝸桿1 、2 組成一個定軸輪系；蝸輪蝸桿5、4組成一個定軸輪系；齒輪1、 5組成一個定軸輪系，齒輪4、 3、 3、 2組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪2、 4 是中心輪，齒輪3、 3為行星輪，構(gòu)件是行星架。在周轉(zhuǎn)輪系中：（ 1）在蝸輪蝸桿1 、 2 中：（2）在蝸輪蝸桿5 、 4中：（ 3）在齒輪 1 、 5中：（ 4）又因?yàn)椋?，?5）聯(lián)立式（1 ）、（ 2）、（ 3）、（ 4）、（ 5）式可解得：，即。5-19 解：這個輪系由幾個部分組成，齒輪1 、 2、