【正文】 0≤δ≤2π/3 0≤δ≤2π/3 當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角占在2π／3≤δ≤5π／6過程中，推桿遠(yuǎn)休。 S=50 ， 2π／3≤δ≤5π／6 ds/dδ=0， 2π/3≤δ≤5π／6 當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角δ在5π/6≤δ≤7π／6過程中，推桿又按余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律下降至起始位置。則 可得 5π／6≤δ≤7π／6 5π／6≤δ≤7π／6當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角δ在7π/6≤δ≤2π過程中，推桿近休。 S=0 7π／6≤δ≤2π ds/ dδ=0 7π≤δ≤2π (2)計(jì)算凸輪的理論廓線和實(shí)際廓線： i 本題的計(jì)算簡圖如圖（a)所示。選取坐標(biāo)系如圖 (b)所示，由圖（b)可知，凸輪理論廓線上B點(diǎn)(即滾子中心)的直角坐標(biāo)為 : x=(s0+s)cosδesinδ y=(s0+s)sinδ+ecosδ式中：s0=(r02e2)1/2=(502202)1/2= 由圖 (b)可知凸輪實(shí)際廓線的方程即B’點(diǎn)的坐標(biāo)方程式為 i x`=xrrcosθ Y`=yrrsinθ 因?yàn)? dy/dδ=(ds/dδe)sinδ+(s0+s)cosδ dx/dδ=(ds/dδe)cosδ(s0s)sinδ所以 故 x`=x10cosθ y`=y10sinθ 由上述公式可得理論輪廓曲線和工作廓線的直角坐標(biāo)．計(jì)算結(jié)果如表9．6凸輪廓線如下圖昕示。9—15圖示為一旅行用輕便剃須刀，圖a為工作位置，圖b為正在收起的位置(整個(gè)刀夾可以收入外殼中)。在刀夾上有兩個(gè)推桿A、B，各有一個(gè)銷A’、B’，分別插入外殼里面的兩個(gè)內(nèi)凸輪槽中。按圖a所示箭頭方向旋轉(zhuǎn)旋鈕套時(shí)(在旋鈕套中部有兩個(gè)長槽，推桿上的銷從中穿過，使兩推桿只能在旋鈕套中移動(dòng)，而不能相對(duì)于旋鈕套轉(zhuǎn)動(dòng))，刀夾一方面跟著旋鈕套旋轉(zhuǎn)，并同時(shí)從外殼中逐漸伸出，再旋轉(zhuǎn)至水平位置(工作位置)。按圖b所示箭頭方向旋轉(zhuǎn)旋鈕套時(shí)，刀夾也一方面跟著旋鈕套旋轉(zhuǎn)，并先沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過900成垂直位置，再逐漸全部縮回外殼中。要求設(shè)計(jì)外殼中的兩凸輪槽(展開圖)，使該剃須刀能完成上述動(dòng)作，設(shè)計(jì)中所需各尺寸可從圖中量取，全部動(dòng)作在旋鈕套轉(zhuǎn)過2π角的過程中完成。 解 由題意知。兩推桿相差180186。布置，所以它們各自對(duì)應(yīng)的凸輪槽應(yīng)為等距線。當(dāng)兩銷予都到達(dá)推桿B的最高位置時(shí)．推桿B不再升高．而推軒A繼續(xù)升高，此段推桿B對(duì)應(yīng)的凸輪槽應(yīng)為水平的，而推桿A對(duì)應(yīng)的凸輪槽不變。為了安裝方便．將推桿A．B所對(duì)應(yīng)的凸輪槽與端部連通。為了保證能同時(shí)將A,B推桿以及旋鈕套從外殼中取出．將凸輪槽適當(dāng)向水平方向伸展。據(jù)此沒計(jì)凸輪槽展開圖如圖所示。 圖中．第l位置為兩推桿最下位置時(shí)情況：第4位置為推桿B不再上升而推桿A繼續(xù)上升的情況；第5位置為題圖中的工作位置。第6，7位置是裝拆時(shí)的位置。第11章課后參考答案111在給定輪系主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向后，可用什么方法來確定定軸輪系從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向？周轉(zhuǎn)輪系中主、從動(dòng)件的轉(zhuǎn)向關(guān)系又用什么方法來確定?答：參考教材216~218頁。112如何劃分一個(gè)復(fù)合輪系的定軸輪系部分和各基本周轉(zhuǎn)輪系部分?在圖示的輪系中，既然構(gòu)件5作為行星架被劃歸在周轉(zhuǎn)輪系部分中，在計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動(dòng)比時(shí)，是否應(yīng)把齒輪5的齒數(shù),Z5計(jì)入? 答：劃分一個(gè)復(fù)合輪系的定軸輪系部分和各基本周轉(zhuǎn)輪系部分關(guān)鍵是要把其中的周轉(zhuǎn)輪系部分劃出來，周轉(zhuǎn)輪糸的特點(diǎn)是具有行星輪和行星架，所以要先找到輪系中的行星輪，然后找出行星架。每一行星架，連同行星架上的行星輪和與行星輪相嚙合的太陽輪就組成一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪糸。在一個(gè)復(fù)合輪系中可能包括有幾個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系（一般每一個(gè)行星架就對(duì)應(yīng)一個(gè)基本周轉(zhuǎn)輪系)，當(dāng)將這些周轉(zhuǎn)輪一一找出之后．剩下的便是定軸輪糸部分了。在圖示的輪系中．雖然構(gòu)件5作為行星架被劃歸在周轉(zhuǎn)輪系部分中，但在計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系部分的傳動(dòng)比時(shí)．不應(yīng)把齒輪5的齒數(shù)計(jì)入。113在計(jì)算行星輪系的傳動(dòng)比時(shí)，式imH=1iHmn只有在什么情況下才是正確的? 答 在行星輪系，設(shè)固定輪為n, 即ωn=0時(shí), imH=1iHmn公式才是正確的。114在計(jì)算周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比時(shí)，式iHmn=(nmnH)／(nnnH)中的iHmn是什么傳動(dòng)比，如何確定其大小和“177?！碧?hào)?答: iHmn是在根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，設(shè)給原周轉(zhuǎn)輪系加上一個(gè)公共角速度“ωH”。使之繞行星架的固定軸線回轉(zhuǎn)，這時(shí)各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)仍將保持不變，而行星架的角速度為0，即行星架“靜止不動(dòng)”了．于是周轉(zhuǎn)輪系轉(zhuǎn)化成了定軸輪系，這個(gè)轉(zhuǎn)化輪系的傳動(dòng)比，其大小可以用iHmn=(nmnH)／(nnnH)中的iHmn公式計(jì)算；方向由“177?！碧?hào)確定，但注意，它由在轉(zhuǎn)化輪系中m. n兩輪的轉(zhuǎn)向關(guān)系來確定。115用轉(zhuǎn)化輪系法計(jì)算行星輪系效率的理論基礎(chǔ)是什么?為什么說當(dāng)行星輪系為高速時(shí)，用它來計(jì)算行星輪系的效率會(huì)帶來較大的誤差?答: 用轉(zhuǎn)化輪系法計(jì)算行星輪系效率的理論基礎(chǔ)是行星輪系的轉(zhuǎn)化輪系和原行星輪系的差別，僅在于給整個(gè)行星輪系附加了一個(gè)公共角速度“ωH”。經(jīng)過這樣的轉(zhuǎn)化之后，各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有改變，而輪系各運(yùn)動(dòng)副中的作用力(當(dāng)不考慮構(gòu)件回轉(zhuǎn)的離心慣性力時(shí))以及摩擦因數(shù)也不會(huì)改變。因而行星輪系與其轉(zhuǎn)化輪系中的摩擦損失功率PHf應(yīng)相等。用轉(zhuǎn)化輪系法計(jì)算行星輪系效率沒有考慮由于加工、安裝和使用情況等的不同，以及還有一些影響因素如攪油損失、行星輪在公轉(zhuǎn)中的離心慣性力等，因此理論計(jì)算的結(jié)果并不能完全正確地反映傳動(dòng)裝置的實(shí)際效率。116何謂正號(hào)機(jī)構(gòu)、負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)?各有何特點(diǎn)?各適用于什么場合?答: 行星輪系的轉(zhuǎn)化輪系中當(dāng)傳動(dòng)比iH1no，稱為正號(hào)機(jī)構(gòu)；當(dāng)傳動(dòng)比iH1no，稱為負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)。正號(hào)機(jī)構(gòu)效率隨著l iH1l的增大而降低，其效率可能出現(xiàn)負(fù)值而發(fā)生自鎖，其主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)，如用在傳動(dòng)比大而對(duì)效率要求不高的輔助裝置中；負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)由于在任何情況下都不會(huì)出現(xiàn)自鎖，效率較高，主要用于動(dòng)力傳動(dòng)。117何謂封閉功率流?在什么情況下才會(huì)出現(xiàn)?有何危害?答: 在選用封閉式行星輪系時(shí)，如其型式及有關(guān)參數(shù)選擇不當(dāng)，可能會(huì)形成有一部分功率只在輪系內(nèi)部循環(huán)，而不能向外輸出的情況，即形成所謂的封閉功率流。當(dāng)iaⅢ和ibⅢ異號(hào)，且l iaⅢll ibⅢl時(shí)，出現(xiàn)封閉功率流。這種封閉的功率流將增大摩擦功率損失，使輪系的效率和強(qiáng)度降低，對(duì)于傳動(dòng)極為不刊。118在確定行星輪系各輪齒數(shù)時(shí)，必須滿足哪些條件，為什么?答 設(shè)計(jì)行星輪系時(shí)，各輪齒數(shù)的選擇應(yīng)滿足四個(gè)條件；對(duì)于不同的輪系，這四個(gè)條件具體表達(dá)式不盡相同，下面以內(nèi)齒輪3固定，各輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪的2K—H型輪系為例加以說明。(1)保證實(shí)現(xiàn)給定的傳動(dòng)比： z3=(i1H1)z1(2)滿足同心條件(即保證兩太陽輪和系桿的軸線重合): Z3=z1+2z2(3)滿足k個(gè)行星輪均布安裝(即滿足裝配條件)： N=(z3+z1)/k (n為整數(shù))(4)滿足鄰接條件（即保證相鄰行星輪不致相互碰撞)： (z1+z2)sin(180186。/k)z2+2ha*119在行星輪系中采用均載裝置的目的何在?采用均載裝置后會(huì)不會(huì)影響該輪系的傳動(dòng)比?答 在行星輪系中，常把某些構(gòu)件作成可以浮動(dòng)的．在輪系運(yùn)轉(zhuǎn)中，如各行星輪受力不均勻。這些構(gòu)件能在一定的范圍內(nèi)自由浮動(dòng)，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)各行星輪載荷的目的。采用均載裝置后不會(huì)影響該輪系的傳動(dòng)比。1110何謂少齒差行星傳動(dòng)?擺線針輪傳動(dòng)的齒數(shù)差是多少?在諧波傳動(dòng)中柔輪與剛輪的齒數(shù)差如何確定?答 少齒差行星傳動(dòng)是指在行星輪系中．當(dāng)行星輪1與內(nèi)齒輪2的齒數(shù)差△z=z2z1=1～4時(shí)．就稱為少齒差行星傳動(dòng)；擺線針輪傳動(dòng)的齒數(shù)差是1；在諧波傳動(dòng)中柔輪與剛輪的齒距相同．但齒數(shù)不等，剛輪與柔輪的齒數(shù)差通常等于波數(shù)n，即zrzs=n01111圖示為一手搖提升裝置，其中各輪齒數(shù)均為已知，試求傳動(dòng)比i15并指出當(dāng)提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向。 解：當(dāng)提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向逆時(shí)針（從左向右看手柄）。1112圖示為一千分表的示意圖，已知各輪齒數(shù)如圖，模數(shù)m=(為非標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)) mm時(shí)，指針尖端剛好移動(dòng)一個(gè)刻度(s= mm)。問指針的長度尺等于多少?(圖中齒輪5和游絲的作用是使各工作齒輪始終保持單側(cè)接觸，以消除齒側(cè)間隙對(duì)測量精度的影響。) 解：由圖可知，輪2（2`）、（3`）、5組成定軸輪系且n2=n2`, n3=n3` n4=100n`2桿1和齒輪2是一對(duì)齒條與齒輪的外嚙合， 由圖知，指針擺一個(gè)刻度的s=則擺角θ有關(guān)系式 θ=s/R即 θ=n4t=s/R則 1113圖示為繞線機(jī)的計(jì)數(shù)器。圖中1為單頭蝸桿，其一端裝手把，另一端裝繞制線圈。3為兩個(gè)窄蝸輪，z2=99，．Z3=100。在計(jì)數(shù)器中有兩個(gè)刻度盤，在固定刻度盤的一周上有100個(gè)刻度，在與蝸輪2固連的活動(dòng)刻度盤的一周上有99個(gè)刻度，指針與蝸輪3固連。問指針在固定刻度盤上和活動(dòng)刻度盤上的每一格讀數(shù)各代表繞制線圈的匝數(shù)是多少?又在圖示情況下，線圈已繞制了多少匝?解： 因i13=nl/n3=z3／z1=100，故n3=n1／100，即蝸桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，蝸輪3轉(zhuǎn)過1／100轉(zhuǎn)，指針相對(duì)固定刻度盤轉(zhuǎn)過一個(gè)格度，說明指針在固定刻度盤上的每一格讀數(shù)代表被繞制線圈繞制了一匝。 i12=nl／n2=z2／z1=99，故n2=n1／99，即蝸桿轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，蝸輪2轉(zhuǎn)過l／99轉(zhuǎn)。由于蝸輪3轉(zhuǎn)向相同，故蝸桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，指針相對(duì)活動(dòng)刻度盤轉(zhuǎn)過l／1001／99= 1／9 900轉(zhuǎn)(即相對(duì)向后倒轉(zhuǎn)，所以活動(dòng)刻度盤刻度的增大方向與固定刻度盤者相反)，因活動(dòng)刻度盤上有99個(gè)刻度，故指針在活動(dòng)刻度盤上的每一格讀數(shù)，代表被繞制線圈已繞制了9 900／99=100匝。 今指針在活動(dòng)刻度盤上的讀數(shù)為13.，在固定刻度盤上的讀數(shù)為5.，所以線圈已繞制的匝數(shù)為活動(dòng)刻度盤上的整數(shù)讀數(shù)100+固定刻度盤上的整數(shù)讀數(shù)=13100+5=1 305匝1114圖示為一裝配用電動(dòng)螺絲刀的傳動(dòng)簡圖。已知各輪齒數(shù)為z1=z4=7，z3=z6=39。若n1=3 000 r／min，試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。解：此輪系為一復(fù)合周轉(zhuǎn)輪系。在123H1行星輪系中 在456H2行星輪系中 故 nH2=n1/i1H2=3000/=1116如圖所示為兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的錐齒輪周轉(zhuǎn)輪系，已知z1=20，z2=24，z2，=30，z3=40，n1=200 r／min，n3=100 r／min。求nH等于多少?(a) 解： (b) 解： 1117在圖示的電動(dòng)三爪卡盤傳動(dòng)輪系中，設(shè)已知各輪齒數(shù)為z1=6，z2=z2，=25，z3=57，z4=56。試求傳動(dòng)比i14。 解: 圖示輪系為一周轉(zhuǎn)輪系(整個(gè)輪系只有一個(gè)行星架，去掉周轉(zhuǎn)輪系部分后，無定軸輪系部分，故整個(gè)輪系為一周轉(zhuǎn)輪系)。該輪系共有三個(gè)中心輪，故稱之為3K型行星傳動(dòng)。 此輪系的右端由輪2’、4和件H組成一差動(dòng)輪系，左端由輪3和件H組成一行星輪系，此行星輪系將差動(dòng)輪系中的構(gòu)件2’和H封閉起來(即使構(gòu)件2和H之間有固定速比關(guān)系)，整個(gè)輪系類似于一個(gè)封閉式行星輪系。此輪系也可認(rèn)為是由輪3和行星架H組成的行星輪系與由輪2’、3和行星架H組成的另一行星輪系組合而成。故為求解此輪系的傳動(dòng)比，必須列出兩個(gè)方程。如下的解法，求解最簡便。 在輪3及行星架H組成的行星輪系中，輪3為固定輪，故 1118圖示為手動(dòng)起重葫蘆，已知z1=Z2，=10，z2=20，z3=40。設(shè)各級(jí)齒輪的傳動(dòng)效率(包括軸承損失)η1=，曳引鏈的傳動(dòng)效率η2=。為提升重G=10 kN的重物，求必須施加于鏈輪A上的圓周力F。 解：= 所以 1119圖示為紡織機(jī)中的差動(dòng)輪系，設(shè)z1=30，z2=25，z3=z4=24，z5=1 8，z6=121，n1=48～200 r／rain，nH=316 r／min，求n6等于多少?解： 當(dāng)n1=48 ～200r/min 時(shí) N6與n1及nH的轉(zhuǎn)向相同 1120圖示為建筑用絞車的行星齒輪減速器。已知z1=z3=17，z2=z4=39，z5=18，z7=152，n1=l 450 r／min。當(dāng)制動(dòng)器B制動(dòng)、A放松時(shí)，鼓輪H回轉(zhuǎn)(當(dāng)制動(dòng)器B放松、A制動(dòng)時(shí)，鼓輪H靜止，齒輪7空轉(zhuǎn))，求nH等于多少? 解： 1121在圖示輪系中，設(shè)各輪的模數(shù)均相同，且為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，若已知z1=z2，=z3，=z6，=20，z2=z4=z6=z7=40。試求： 1)當(dāng)把齒輪1作為原動(dòng)件時(shí)，該機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)? 2)齒輪5的齒數(shù)應(yīng)如何確定? 3)當(dāng)n1=980 r／min時(shí)，n1及n3各為多少?故有