课后题考试重点整理

5-13.设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。已知炉门上两活动铰链间距离为50mm,炉门打开后成水平位置时，要求炉门温度较低的一面朝上（如虚线所示）。设固定 铰链在 O-O 轴线上，其相关尺寸如图所示，求此铰链四杆机构其余三杆的长度。H 3 - 13解：因为点A、D在O-O轴线上，由于AB= AB, AC = AC'，所以运用垂直平分线定理，连 接BB'和CC'，分别作其中垂线交0-0轴线于点A、D,因此找到A点和D点。2- 8设计一摆动导杆机构。已知机架长度14二100mm，行程速度变化系数K二1.4，求曲 柄长度。解：由 K=1.4 可得极位夹角K -1049 =18Oo =18Oo = 3OoK +12.43- 1题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知AB段为凸轮的推程廓线，试在 图上标注推程运动角。3-2题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构，已知凸轮是一个以C点为圆心的圆盘, 试求轮廓上 D 点与尖顶接触是的压力角，并作图表示。4-1已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮m = 3mm，zi = 19，z2二41，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿跟高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿跟圆直径、基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。解：项目及计算公式齿轮1齿轮2分度圆直径d = mz57123齿顶咼h = h * m ( h * = 1)aaa33齿跟高h = h*m ( hf = 1.25 ) ffa3.753.75顶隙c = c*m ( c* = 0.25)0.750.75中心距a = (mz + mz )/21 290齿顶圆直径d = d + 2haa63129齿跟圆直径d = d 一 2hff49.5115.5基圆直径d = d cos a ( a = 200) b53.5625115.5822齿距p =兀m9.42齿厚s = p/24.71齿槽宽e = p/24.714-2已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a = 160mm，齿数z二20 , z二60 , 12求模数和分度圆直径。解：由a =眄+ mz2)/2可得2a 2 x 160320.m = 4z + z 20 + 608012则其分度圆直径分别为d = mz = 4 x 20 = 80mm11d = mz = 4 x 60 = 240mm224-3已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数z = 25，齿顶圆直径d = 135mm，求该轮的 a模数。解： d = d + 2h = mz + 2h*m = m(z + 2h* ) aaaa正常齿制标准直齿圆柱齿轮： h* =1a则有d 135135m =a = 5 mmz + 2h *25 + 227a4- 10试与标准齿轮相比较，说明正变位直齿圆柱齿轮的下列参数：m、a、a '、d、d'、s 、 s 、 h 、 d 、 d ，哪些不变？哪些起了变化？变大还是变小？f f f b解：不变的参数m、a、d、db变化增大a '、d'、s、s、dff减小hf5- 1 在题 5-1 图所示双级蜗轮传动中，已知右旋蜗杆1 的转向如图所示，试判断蜗轮2 和蜗 轮3 的转向，用箭头表示。z = 2 (右旋)，z = 60 , z = 20(m = 4mm),4'5若n1二500r/min,求齿条6线速度v5'2'5-2 在题 5-2 图所示轮系中，已知 z 二 15，匚 25 , z2 二 15 ,3 - 30，z3'二 15，4 二 30 '5-8 在 图 所 示 锥 齿 轮 组 成 的 行 星 轮 系 中 ， 已 知 各 轮 齿 数 为zl=20,z2=30,z2'50,z3=80,nl=50r/min,求 口日的大小和方向。nHn - nZ Z 30*80_ .i H = _ = h = 2= = -2.413 n hn nZZ '20*5033 Hl 2因为n = 0, nl = 50r / min3 所以,n = 14.7r/min方向与n相同.Hl解：. n z z z z 25x30x30x60_i = =5 4 3 2 = 20015 n z z z z 15 x 15 x 15 x 2 5 l 2' 3' 4'n500n n 1一一 2.5r/min5'52002002兀x 2.55k兀 = rad / s5'606012mz4x 20r = a = 40mm5'2265'5'k=40 x沁 10.5mm / s12方向为水平向右。5-9在题5-9图所示差动轮系中，已知各轮的齿数z = 30 , z = 25 , z = 20 , z3 = 75 ,122'3齿轮1的转速为200r/min （箭头向上），齿轮3的转速为50r/min （箭头向下），求行星 架转速n的大小和方向。H解：在转化轮系中，各轮的转向如图中虚线箭头所示，则有n nz z25 x 7525i H =H 2 3 =-13 n 一 nz z '30 x 2083 H1 2在图中，从给定的条件可知，轮1和轮3的绝对转向相反，已n的值为正，n3的值为13负，代入上式中，则有200 - n25斗二一-50 n8H即 1600 8n = 25 x 50 + 25nHH于是解得350n = 沁 10.61r/minh 33其值为正，说明H的转向与轮1的转向相同。8-1某汽轮机转子质量为1t，由于材质不均匀及叶片安装误差致使质心偏离回转轴线0.5mm,当该转子以5000r/min的转速转动时，其离心力有多大？离心力是它本身重力的几 倍？解：离心力为：F = mr® 2 = mr(5000 x 2兀)2 = 137077.78N60离心力与重力之比为：F _ FG mg137077.7810000沁 13.711-7 设斜齿圆柱齿轮传动方向及螺旋线方向如题11-7图所示，试分别画出轮1 为主动 轮时和轮2为主动轮时轴向力a1F和a2F的方向。解 见题1 1 -7解图。从题图中可看出，齿轮1 为左旋，齿轮2 为右旋。当齿轮1 为主动 时按左手定则判断其轴向力；当齿轮 2 为主动时按右手定则判断其轴向力轮1为主动轮2为主动时1-9设两级斜齿圆柱齿轮减速器的已知条件如题11-9图所示，试问：1）低速级斜齿轮的螺 旋线方向应如何选择才能使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，2）低速级螺旋角 应取多 大数值才能使中间轴上两个轴向力相互抵消。解 （ 1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3 的螺旋经方向应与齿 轮2的旋向同为左旋，斜齿轮 4 的旋向应与齿轮 3 的旋向相反，为右旋。2）由题图可知：分度圆直径轴向力要使轴向力互相抵消，则：11-16.在题11-15图中，试画出作用在斜齿轮3和锥齿轮2上的圆周力Ft、轴向力Fa、 径向力Fr的作用线和方向。ni'13 "1彳1XXX21111I I|nin题11 -15图解：见下图：对于锥齿轮2,为从动轮，径向力总是从作用点指向其转动中心，水平向右；圆周力与其转 动方向相同，从纸面向外；锥齿轮轴向力从小端指向大端，垂直向下；对于斜齿轮3,为主动轮，圆周力与其转向方向相反，转向向里，圆周力向外；径向力指向 转动中心。考虑II轴的受力，轴向力应向上。12-2 如题 12-2 所示，蜗杆主动，12O.TNm ，m=4mm, 12z，150dmm ，涡轮齿数 250z，传动的啮合效率0.75。试确定：（1）涡轮的转向；（2）蜗杆与涡轮上的作用力的大小和方向解：（ 1）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指 w ，大拇指 w ，可以 12得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。（ 2）由题意，根据已知条件，可以得到蜗轮上的转矩为T 二 Tin = Tn z z 二 20X0.75x50 2 二 375N.m2 112 1 '蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：F = F = 2T :d = 2x20/Gox10一3） = 800Nt1a 211蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：F = F = 2T :d = 2x375/Cx50x10-3） = 3750Na1122 2蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：F = F = F tana= 3750x tan 20o = 1364.89Nr 1r 2t 213-1 一平带传动，已知两带轮直径分别为150mm和400mm,中心距为1000mm, 小轮主动、转速为1460r min。试求（1）小轮包角；（2）带的几何长度；（3） 不考虑带传动的弹性滑动时弹性滑动时大轮的转速；（4）滑动率e = 0.015时大轮 的实际转速。解 （ 1 ）cos =_=-= 0.125， a = 165.63o= 2.89rad22a2x1000（2）L = 2a + -（d + d ）+'2 - d1' = 2 x 1000 + -（150 + 400）+00 -150' 2 124a24 x 1000=2879.13mmnd（3 ）不考虑带的弹性滑动时，=亍nd21d n150x1460n = 1 1 = 547.5r /mm2 d4002(4 )滑动率£ = 0.015时,ndn d (1 - £21539.29r /mindn G-s) 150x 1460xG-0.015)n 2 d4002