機械設計基礎,第六版習題答案

1、 1-1至1-4解 機構運動簡圖如下圖所示。 圖 1.11 題1-1解圖圖1.12 題1-2解圖 圖1.13 題1-3解圖 圖1.14 題1-4解圖 題 2-3 見圖 2.16 。 題 2-7解 : 作圖步驟如下 （見圖 2.19 ） ： （ 1 ）求 ， ；并確定比例尺 。 （ 2 ）作 ，頂角 ， 。 （ 3 ）作 的外接圓，則圓周上任一點都可能成為曲柄中心。 （ 4 ）作一水平線，于 相距 ，交圓周于 點。 （ 5 ）由圖量得 ， 。解得 ： 曲柄長度： 連桿長度： 題 2-7圖 2.19 3-1解 圖 3.10 題3-1解圖如圖 3.10所示，以O為圓心作圓并與導路相切，此即

2、為偏距圓。過B點作偏距圓的下切線，此線為凸輪與從動件在B點接觸時，導路的方向線。推程運動角 如圖所示。3-2解圖 3.12 題3-2解圖如圖 3.12所示，以O為圓心作圓并與導路相切，此即為偏距圓。過D點作偏距圓的下切線，此線為凸輪與從動件在D點接觸時，導路的方向線。凸輪與從動件在D點接觸時的壓力角 如圖所示。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 4-11解 因 螺旋角 端面模數(shù) 端面壓力角 當量齒數(shù) 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 4-12解 （1）若采用標準直齒圓柱齒輪，則標準中心距應 說明采用標準直齒圓柱齒輪傳動時，實

3、際中心距大于標準中心距，齒輪傳動有齒側間隙，傳動不連續(xù)、傳動精度低，產(chǎn)生振動和噪聲。 （ 2）采用標準斜齒圓柱齒輪傳動時，因 螺旋角 分度圓直徑 節(jié)圓與分度圓重合 ， 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的轉向如圖粗箭頭所示，即 和 。圖 5.5 圖5.6 5-2解： 這是一個定軸輪系，依題意有： 齒條 6 的線速度和齒

4、輪 5 分度圓上的線速度相等；而齒輪 5 的轉速和齒輪 5 的轉速相等，因此有： 通過箭頭法判斷得到齒輪 5 的轉向順時針，齒條 6 方向水平向右。 6-2解 拔盤轉每轉時間槽輪機構的運動特性系數(shù) 槽輪的運動時間 槽輪的靜止時間 6-3解 槽輪機構的運動特性系數(shù)因： 所以 6-4解 要保證 則槽輪機構的運動特性系數(shù)應為 因 得 ，則 槽數(shù) 和拔盤的圓銷數(shù) 之間的關系應為： 由此得當取槽數(shù) 8時，滿足運動時間等于停歇時間的組合只有一種： ， 。10-1證明 當升角與當量摩擦角 符合 時，螺紋副具有自鎖性。 當 時，螺紋副的效率 所以具有自鎖性的螺紋副用于螺旋傳動時，其效率必小于 50%。 10-

5、2解 由教材表10-1、表10-2查得 ，粗牙，螺距 ，中徑 螺紋升角 ，細牙，螺距 ， 中徑 螺紋升角 對于一樣公稱直徑的粗牙螺紋和細牙螺紋中，細牙螺紋的升角較小，更易實現(xiàn)自鎖。11-6解 斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)與其當量齒數(shù) 之間的關系： （ 1）計算傳動的角速比用齒數(shù) 。 （ 2）用成型法切制斜齒輪時用當量齒數(shù) 選盤形銑刀刀號。 （ 3）計算斜齒輪分度圓直徑用齒數(shù)。 （ 4）計算彎曲強度時用當量齒數(shù) 查取齒形系數(shù)。11-7解 見題11-7解圖。從題圖中可看出，齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。當齒輪1為主動時按左手定則判斷其軸向力 ；當齒輪2為主動時按右手定則判斷其軸向力 。 輪1為主動 輪2為主動

6、時 圖 11.2 題11-7解圖 11-8解 見題11-8解圖。齒輪2為右旋，當其為主動時，按右手定則判斷其軸向力方向 ；徑向力總是指向其轉動中心；圓向力 的方向與其運動方向相反。 圖 11.3 題11-8解圖 11-9解 （ 1）要使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，則低速級斜齒輪3的螺旋經(jīng)方向應與齒輪2的旋向同為左旋，斜齒輪4的旋向應與齒輪3的旋向相反，為右旋。 （ 2）由題圖可知：、 、 、 、 分度圓直徑 軸向力 要使軸向力互相抵消，則： 即 11-15解 （ 1）圓錐齒輪2的相關參數(shù) 分度圓直徑 分度圓錐角 平均直徑 軸向力 （ 2）斜齒輪3相關參數(shù) 分度圓直徑 軸向力 （ 3）相互關

7、系 因 得： （4）由題圖可知，圓錐齒輪2的軸向力 指向大端，方向向下；斜齒輪3的軸向力 方向指向上，轉動方向與錐齒輪2同向，箭頭指向右。齒輪3又是主動齒輪，根據(jù)左右手定則判斷，其符合右手定則，故斜齒輪3為右旋。  圖11.6 題11-16 解圖 11-16解 見題 11-16解圖。徑向力總是指向其轉動中心；對于錐齒輪2圓周力與其轉動方向一樣，對于斜齒輪3與其圓周力方向相反。12-2 圖12.3 解 ：（ 1）從圖示看，這是一個左旋蝸桿，因此用右手握桿，四指 ，大拇指 ，可以得到從主視圖上看，蝸輪順時針旋轉。（見圖12.3） （ 2）由題意，根據(jù)已知條件，可以得到蝸輪上的轉矩為 蝸桿

8、的圓周力與蝸輪的軸向力大小相等，方向相反，即： 蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力大小相等，方向相反，即： 蝸桿的徑向力與蝸輪的徑向力大小相等，方向相反，即： 各力的方向如圖 12-3所示。 13-1解 （ 1 ）（ 2 ） = =2879.13mm （ 3 ）不考慮帶的彈性滑動時， （ 4 ）滑動率 時， 13-2解（ 1 ）（ 2 ） = （ 3 ） = = 13-3解 （ 1 ） = （ 2 ）由教材表 13-2 得 =1400mm （ 3 ） 13-4解 由教材表 13-6 得 由教材表 13-4 得： =0.17kW, 由教材表 13-3 得： =1.92 kW, 由教材表 13-2 得：,由教材表 13-5 得： 取 z=3 14-1解 I 為傳動軸， II 、 IV 為轉軸， III 為心軸。14-9改錯16-6解 （ 1）按題意，外加軸向力 已接近 ，暫選 的角接觸軸承類型70000AC。 （ 2）計算軸承的軸向載荷 (解圖見16.4b) 由教材表 16-13查得，軸承的部派生軸向力 ，方向向左 ，方向向右 因 ， 軸承 1被壓緊 軸承 2被放松 （ 3）計算當量動載荷 查教材表 16-12， ，查表16-12得