機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)習(xí)題答案第9章(編輯修改稿)
2024-10-28 13:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 4 蝸桿傳動(dòng)中，為什么要規(guī)定 d1 與 m 對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值？ 答：當(dāng)用滾刀加工蝸輪時(shí)，為了保證蝸桿與該蝸輪的正確嚙合，所用蝸輪滾刀的齒形及直徑 必須與相嚙合的蝸桿相同，這樣，每一種尺寸的蝸桿，就對應(yīng)有一把蝸輪刀滾，因此規(guī) 定蝸桿分度圓直徑 d 為標(biāo)準(zhǔn)值，且與模數(shù) m 相搭配；其次，蝸輪加工的刀具昂貴，規(guī)定 蝸桿分度直徑 d 為標(biāo)準(zhǔn)值且與模數(shù)相搭配可以減少加工刀具的數(shù)量。107 為什么蝸桿傳動(dòng)常用青銅渦輪而不采用鋼制渦輪？ 答：因?yàn)榍嚆~的耐磨性，抗膠合性能及切削加工性能均好，而嚙合處有較大的滑動(dòng)速度，會 產(chǎn)生嚴(yán)重的摩擦磨損引起熱，使?jié)櫥闆r惡化，青銅的熔點(diǎn)較高，所以用青銅渦輪而不 用鋼制渦輪。109 為什么對連續(xù)工作的蝸桿傳動(dòng)不僅要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，而且還要進(jìn)行熱平衡計(jì)算？ 答：蝸桿傳動(dòng)由于摩擦損失大，效率較低，因而發(fā)熱量就很大、若熱量不能散逸將使?jié)櫥?的粘度降低，潤滑油從嚙合齒間被擠出進(jìn)而導(dǎo)致膠合。chapter11 111 定軸輪系中，輸入軸與輸出軸之間的傳動(dòng)比如何確定？與主動(dòng)齒輪的齒數(shù)有何關(guān)系？ 如何判定輸出軸的轉(zhuǎn)向？ 答： 輪系的總傳動(dòng)比等于組成該輪系的各對齒輪的傳動(dòng)比的連成積，其值等于所有從動(dòng)輪齒 數(shù)的連成積與所有主動(dòng)輪齒連成積之比。傳動(dòng)比 判定方向： ，傳動(dòng)比為正號，若兩輪回轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，則取為負(fù)號 ，則表示輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)向相同，為負(fù)則表 示轉(zhuǎn)向相反。: 外嚙合的齒輪轉(zhuǎn)向相反,內(nèi)嚙合的 6 121 心軸與轉(zhuǎn)軸有何區(qū)別？試列舉應(yīng)用的實(shí)例。答：心軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩，如：裝帶輪和凸輪的軸； 轉(zhuǎn)軸既承受彎矩，又承受轉(zhuǎn)矩。如：齒輪減速器中的軸，是機(jī)器中最常見的軸。124 軸的結(jié)構(gòu)和尺寸與哪些因素有關(guān)？ 答：軸的結(jié)構(gòu)決定因素：載荷及載荷分布、軸上標(biāo)準(zhǔn)件、軸上已確定的零件、軸上零件的裝 配位置及固定方法、軸的加工工藝性、軸上零件的裝配工藝性等。軸尺寸決定因素 ： 軸沿軸向尺寸及形狀是由軸上各零件的相互舉例，尺寸和安裝情況，與軸的制造情況及軸上載荷(彎矩、轉(zhuǎn)矩、軸向力)分布情況等決定的。計(jì)算題： z1=20 z2=80，模數(shù) m=2，計(jì)算兩個(gè)齒 輪的齒頂圓，齒根圓和分度圓的直徑，以及齒輪傳動(dòng)的中心距。解：由公式及系數(shù)得： 齒頂圓直徑： d a1d 齒根圓直徑：35mm m 分度圓直徑： 中心距：，第三篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),第六版習(xí)題答案11至14解 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖如下圖所示。圖 題11解圖 題12解圖 題13解圖 題14解圖題 23 見圖 。題 27解 : 作圖步驟如下（見圖 ）：（1）求（2）作（3）作，頂角，；并確定比例尺。的外接圓，則圓周上任一點(diǎn)都可能成為曲柄中心。相距，交圓周于點(diǎn)。（4）作一水平線，于（5）由圖量得。解得 ：曲柄長度：連桿長度： 題 27圖 31解圖 題31解圖 如圖 ，以O(shè)為圓心作圓并與導(dǎo)路相切，此即為偏距圓。過B點(diǎn)作偏距圓的下切線，此線為凸輪與從動(dòng)件在B點(diǎn)接觸時(shí)，導(dǎo)路的方向線。推程運(yùn)動(dòng)角 32解如圖所示。圖 題32解圖 如圖 ，以O(shè)為圓心作圓并與導(dǎo)路相切，此即為偏距圓。過D點(diǎn)作偏距圓的下切線，此線為凸輪與從動(dòng)件在D點(diǎn)接觸時(shí)，導(dǎo)路的方向線。凸輪與從動(dòng)件在D點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角所示。41解分度圓直徑齒頂高齒根高頂 隙如圖中心距齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑齒距齒厚、齒槽寬411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根圓直徑412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(dòng)時(shí)，實(shí)際中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距，齒輪傳動(dòng)有齒側(cè)間隙，傳動(dòng)不連續(xù)、傳動(dòng)精度低，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。（2）采用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí)，因螺旋角分度圓直徑節(jié)圓與分度圓重合，415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、。51解： 蝸輪 2和蝸輪3的轉(zhuǎn)向如圖粗箭頭所示，即 和。圖 52解： 這是一個(gè)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：通過箭頭法判斷得到齒輪 5 ′的轉(zhuǎn)向順時(shí)針，齒條 6 方向水平向右。62解拔盤轉(zhuǎn)每轉(zhuǎn)時(shí)間槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間槽輪的靜止時(shí)間63解 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)因：所以64解 要保證 則槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù)應(yīng)為因得，則 槽數(shù) 和拔盤的圓銷數(shù) 之間的關(guān)系應(yīng)為：由此得當(dāng)取槽數(shù) ～8時(shí)，滿足運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于停歇時(shí)間的組合只有一種：。101證明 當(dāng)升角與當(dāng)量摩擦角 符合 時(shí)，螺紋副具有自鎖性。當(dāng) 時(shí)，螺紋副的效率所以具有自鎖性的螺紋副用于螺旋傳動(dòng)時(shí)，其效率必小于 50%。102解 由教材表10表102查得，粗牙，螺距，中徑螺紋升角，細(xì)牙，螺距，中徑螺紋升角對于相同公稱直徑的粗牙螺紋和細(xì)牙螺紋中，細(xì)牙螺紋的升角較小，更易實(shí)現(xiàn)自鎖。116解 斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)與其當(dāng)量齒數(shù) 之間的關(guān)系：（1）計(jì)算傳動(dòng)的角速比用齒數(shù)。（2）用成型法切制斜齒輪時(shí)用當(dāng)量齒數(shù) 選盤形銑刀刀號。（3）計(jì)算斜齒輪分度圓直徑用齒數(shù)。（4）計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)用當(dāng)量齒數(shù) 查取齒形系數(shù)。117解 見題117解圖。從題圖中可看出，齒輪1為左旋，齒輪2為右旋。當(dāng)齒輪1為主動(dòng)時(shí)按左手定則判斷其軸向力 ；當(dāng)齒輪2為主動(dòng)時(shí)按右手定則判斷其軸向力。輪1為主動(dòng)輪2為主動(dòng)時(shí)圖 題117解圖118解 見題118解圖。齒輪2為右旋，當(dāng)其為主動(dòng)時(shí)，按右手定則判斷其軸向力方向 向力；徑總是指向其轉(zhuǎn)動(dòng)中心；圓向力 的方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反。圖 題118解圖 119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(yīng)與齒輪2的旋向同為左旋，斜齒輪4的旋向應(yīng)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1115解（1）圓錐齒輪2的相關(guān)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(guān)參數(shù)分度圓直徑軸向力（3）相互關(guān)系因 得：（4）由題圖可知，圓錐齒輪2的軸向力 向上，轉(zhuǎn)指向大端，方向向下；斜齒輪3的軸向力 方向指動(dòng)方向與錐齒輪2同向，箭頭指向右。齒輪3又是主動(dòng)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。 題1116 解圖1116解 見題 1116解圖。徑向力總是指向其轉(zhuǎn)動(dòng)中心；對于錐齒輪2圓周力與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，對于斜齒輪3與其圓周力方向相反。122解 ：（1）從圖示看，這是一個(gè)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(shí)針旋轉(zhuǎn)。（）（2）由題意，根據(jù)已知條件，可以得到蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為蝸桿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 123所示。131解（1）（2）==（3）不考慮帶的彈性滑動(dòng)時(shí)，（4）滑動(dòng)率 時(shí)，132解（1）（2）=（3）= =133解（1）=（2）由教材表 132 得=1400mm（3）134解由教材表 136 得由教材表 134 得： △=, 由教材表 133 得： = kW, 由教材表 132 得： ,由教材表 135 得：取 z=3141解 I
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