西北工业大学机械原理课后答案第11章

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1、第11章课后参照答案11-1在给定轮系积极轮的转向后，可用什么措施来拟定定轴轮系从动轮的转向？周转轮系中主、从动件的转向关系又用什么措施来拟定?答：参照教材216218页。11-2如何划分一种复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分?在图示的轮系中，既然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中，在计算周转轮系部分的传动比时，与否应把齿轮5的齿数,Z5计入? 答：划分一种复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分核心是要把其中的周转轮系部分划出来，周转轮糸的特点是具有行星轮和行星架，因此要先找到轮系中的行星轮，然后找出行星架。每一行星架，连同行星架上的行星轮和与行星轮相啮合的太阳轮就构成一种基本

2、周转轮糸。在一种复合轮系中也许涉及有几种基本周转轮系（一般每一种行星架就相应一种基本周转轮系)，当将这些周转轮一一找出之后剩余的便是定轴轮糸部分了。在图示的轮系中虽然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中，但在计算周转轮系部分的传动比时不应把齿轮5的齿数计入。11-3在计算行星轮系的传动比时，式imH=1-iHmn只有在什么状况下才是对的的? 答 在行星轮系，设固定轮为n, 即n=0时, imH=1-iHmn公式才是对的的。11-4在计算周转轮系的传动比时，式iHmn=(nm-nH)(nn-nH)中的iHmn是什么传动比，如何拟定其大小和“”号?答: iHmn是在根据相对运动原理，设给原周转轮

3、系加上一种公共角速度“-H”。使之绕行星架的固定轴线回转，这时各构件之间的相对运动仍将保持不变，而行星架的角速度为0，即行星架“静止不动”了于是周转轮系转化成了定轴轮系，这个转化轮系的传动比，其大小可以用iHmn=(nm-nH)(nn-nH)中的iHmn公式计算；方向由“”号拟定，但注意，它由在转化轮系中m. n两轮的转向关系来拟定。11-5用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基本是什么?为什么说当行星轮系为高速时，用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?答: 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基本是行星轮系的转化轮系和原行星轮系的差别，仅在于给整个行星轮系附加了一种公共角速度“-H”。通过这

4、样的转化之后，各构件之间的相对运动没有变化，而轮系各运动副中的作用力(当不考虑构件回转的离心惯性力时)以及摩擦因数也不会变化。因而行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率PHf应相等。用转化轮系法计算行星轮系效率没有考虑由于加工、安装和使用状况等的不同，以及尚有某些影响因素如搅油损失、行星轮在公转中的离心惯性力等，因此理论计算的成果并不能完全对的地反映传动装置的实际效率。11-6何谓正号机构、负号机构?各有何特点?各合用于什么场合?答: 行星轮系的转化轮系中当传动比iH1no，称为正号机构；当传动比iH1nl ibl时，浮现封闭功率流。这种封闭的功率流将增大摩擦功率损失，使轮系的效率和强度减少，对

5、于传动极为不刊。11-8在拟定行星轮系各轮齿数时，必须满足哪些条件，为什么?答 设计行星轮系时，各轮齿数的选择应满足四个条件；对于不同的轮系，这四个条件具体体现式不尽相似，下面以内齿轮3固定，各轮均为原则齿轮的2KH型轮系为例加以阐明。(1)保证明现给定的传动比： z3=(i1H-1)z1(2)满足同心条件(即保证两太阳轮和系杆的轴线重叠): Z3=z1+2z2(3)满足k个行星轮均布安装(即满足装配条件)： N=(z3+z1)/k (n为整数)(4)满足邻接条件（即保证相邻行星轮不致互相碰撞)： (z1+z2)sin(180/k)z2+2ha*11-9在行星轮系中采用均载装置的目的何在?采用

6、均载装置后会不会影响该轮系的传动比?答 在行星轮系中，常把某些构件作成可以浮动的在轮系运转中，如各行星轮受力不均匀。这些构件能在一定的范畴内自由浮动，以达到自动调节各行星轮载荷的目的。采用均载装置后不会影响该轮系的传动比。11-10何谓少齿差行星传动?摆线针轮传动的齿数差是多少?在谐波传动中柔轮与刚轮的齿数差如何拟定?答 少齿差行星传动是指在行星轮系中当行星轮1与内齿轮2的齿数差z=z2-z1=14时就称为少齿差行星传动；摆线针轮传动的齿数差是1；在谐波传动中柔轮与刚轮的齿距相似但齿数不等，刚轮与柔轮的齿数差一般等于波数n，即zr-zs=n011-11图示为一手摇提高装置，其中各轮齿数均为已知

7、，试求传动比i15并指出当提高重物时手柄的转向。 解：当提高重物时手柄的转向逆时针（从左向右看手柄）。11-12图示为一千分表的示意图，已知各轮齿数如图，模数m=0.11mm(为非原则模数)若要测量杆1每移动0.001 mm时，指针尖端刚好移动一种刻度(s=1.5 mm)。问指针的长度尺等于多少?(图中齿轮5和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单侧接触，以消除齿侧间隙对测量精度的影响。) 解：由图可知，轮2（2）、3、（3）、4、5构成定轴轮系且n2=n2, n3=n3 n4=-100n2杆1和齿轮2是一对齿条与齿轮的外啮合，设杆1每移动0.001时间为t 由图知，指针摆一种刻度的s=1.5mm

8、则摆角有关系式 =s/R即 =n4t=s/R则 11-13图示为绕线机的计数器。图中1为单头蜗杆，其一端装手把，另一端装绕制线圈。2、3为两个窄蜗轮，z2=99，Z3=100。在计数器中有两个刻度盘，在固定刻度盘的一周上有100个刻度，在与蜗轮2固连的活动刻度盘的一周上有99个刻度，指针与蜗轮3固连。问指针在固定刻度盘上和活动刻度盘上的每一格读数各代表绕制线圈的匝数是多少?又在图示状况下，线圈已绕制了多少匝?解： 因i13=nl/n3=z3z1=100，故n3=n1100，即蜗杆每转一转，蜗轮3转过1100转，指针相对固定刻度盘转过一种格度，阐明指针在固定刻度盘上的每一格读数代表被绕制线圈绕制

9、了一匝。 i12=nln2=z2z1=99，故n2=n199，即蜗杆转一转，蜗轮2转过l99转。由于蜗轮2、3转向相似，故蜗杆每转一转，指针相对活动刻度盘转过l100-199= -19 900转(即相对向后倒转，因此活动刻度盘刻度的增大方向与固定刻度盘者相反)，因活动刻度盘上有99个刻度，故指针在活动刻度盘上的每一格读数，代表被绕制线圈已绕制了9 90099=100匝。 今指针在活动刻度盘上的读数为13.，在固定刻度盘上的读数为5.，因此线圈已绕制的匝数为活动刻度盘上的整数读数100+固定刻度盘上的整数读数=13100+5=1 305匝11-14图示为一装配用电动螺丝刀的传动简图。已知各轮齿数

10、为z1=z4=7，z3=z6=39。若n1=3 000 rmin，试求螺丝刀的转速。解：此轮系为一复合周转轮系。在1-2-3-H1行星轮系中 在4-5-6-H2行星轮系中 故 nH2=n1/i1H2=3000/43.18=69.5r/min 转向以n1相似 11-16如图所示为两个不同构造的锥齿轮周转轮系，已知z1=20，z2=24，z2，=30，z3=40，n1=200 rmin，n3=-100 rmin。求nH等于多少?(a) 解： (b) 解： 11-17在图示的电动三爪卡盘传动轮系中，设已知各轮齿数为z1=6，z2=z2，=25，z3=57，z4=56。试求传动比i14。 解: 图示轮

11、系为一周转轮系(整个轮系只有一种行星架，去掉周转轮系部分后，无定轴轮系部分，故整个轮系为一周转轮系)。该轮系共有三个中心轮，故称之为3K型行星传动。 此轮系的右端由轮2、4和件H构成一差动轮系，左端由轮1、2、3和件H构成一行星轮系，此行星轮系将差动轮系中的构件2和H封闭起来(虽然构件2和H之间有固定速比关系)，整个轮系类似于一种封闭式行星轮系。此轮系也可觉得是由轮1、2、3和行星架H构成的行星轮系与由轮4、2、2、3和行星架H构成的另一行星轮系组合而成。故为求解此轮系的传动比，必须列出两个方程。如下的解法，求解最简便。 在轮1、2、3及行星架H构成的行星轮系中，轮3为固定轮，故 11-18图

12、示为手动起重葫芦，已知z1=Z2，=10，z2=20，z3=40。设各级齿轮的传动效率(涉及轴承损失)1=0.98，曳引链的传动效率2=0.97。为提高重G=10 kN的重物，求必须施加于链轮A上的圆周力F。 解：= 因此 11-19图示为纺织机中的差动轮系，设z1=30，z2=25，z3=z4=24，z5=1 8，z6=121，n1=48200 rrain，nH=316 rmin，求n6等于多少?解： 当n1=48 200r/min 时 N6与n1及nH的转向相似 11-20图示为建筑用绞车的行星齿轮减速器。已知z1=z3=17，z2=z4=39，z5=18，z7=152，n1=l 450

13、rmin。当制动器B制动、A放松时，鼓轮H回转(当制动器B放松、A制动时，鼓轮H静止，齿轮7空转)，求nH等于多少? 解： 11-21在图示轮系中，设各轮的模数均相似，且为原则传动，若已知z1=z2，=z3，=z6，=20，z2=z4=z6=z7=40。试求： 1)当把齿轮1作为原动件时，该机构与否具有拟定的运动? 2)齿轮3、5的齿数应如何拟定? 3)当n1=980 rmin时，n1及n3各为多少?故有拟定的运动。11-22图示为隧道掘进机的齿轮传动，已知z1=30，z2=85，z3=32，z4=21，z5=38，z6=97，z7=147，模数均为10 mm，且均为原则齿轮传动。现设已知n1

14、=1 000 rmin，求在图示位置时，刀盘最外一点A的线速度。 提示：在解题时，先给整个轮系以一H角速度绕oo轴线回转，注意观测此时的轮系变为什么种轮系，从而即可找出解题的途径。 解：图示轮系为一装载式(一种行星轮系装载在另一种行星轮系的行星架上)的复杂行星轮系，为了求解这种行星轮系，可采用两次转化的措施。第一次转化时给整个轮系一种(-H)角速度绕OO轴旋转，所得的转化轮系如图b所示，这已是人们十分熟悉的复合轮系了。左边是一种以齿轮6为固定轮的行星轮系，右边为定轴轮系。 通过第一次转化后，各构件的转速为niH=ni-nH 通过第二次转化可求得左边行星轮系的传动比为 （a） 由定轴轮系部分有 nH=nl(2.833 326.165 5)=13.489 rmin 由式(c)可得 n2=n4= -334.696 rrain 由式(e)可得 n3= -48.477 rmin 最后可得刀盘A点的线速度为 VA=(rl+r2)nH+(r4+r5)n3+200n5260 000=1.612 m0式中：r1=150 mm，r2=425 mm，r4=105mm，r5=190 mm。