【正文】 尺寸為 繪制其公差帶圖。所以，惰輪4輪齒根部的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)惰輪轉(zhuǎn)一周時(shí)，輪齒任一側(cè)齒根處的彎曲應(yīng)力的變化規(guī)律：未進(jìn)入嚙合，應(yīng)力為零，這一側(cè)進(jìn)入嚙合時(shí)，該側(cè)齒根受拉，并逐漸達(dá)到最大拉應(yīng)力，然后退出嚙合，應(yīng)力又變?yōu)榱恪?（ 2）大齒輪循環(huán)次數(shù) （ 3）對(duì)應(yīng)于循環(huán)總次數(shù) 的疲勞極限能提高 提高了 。 圖 題910解圖 　　支承 的可能失效是回轉(zhuǎn)副的磨損失效，或回轉(zhuǎn)副孔所在橫截面處拉斷失效。 910解 支承 可用鑄鐵HT200或鑄鋼ZG270500。 96解 查手冊(cè)，當(dāng)圓軸 時(shí)，平鍵的斷面尺寸為 且軸上鍵槽尺寸 、輪轂鍵槽尺寸。適合于低碳鋼或低碳合金鋼，可提高表層硬度和耐磨性，而仍保留芯部的韌性和高塑性。主要用于中碳鋼或中碳合金鋼，以提高表層硬度和耐磨性，同時(shí)疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性都有所提高?？色@得強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等均較好的綜合力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于較為重要的零件設(shè)計(jì)中。淬火還可提高其抗腐蝕性?？商岣卟牧系挠捕群湍湍バ?，但存在很大的內(nèi)應(yīng)力，脆性也相應(yīng)增加?？上齼?nèi)應(yīng)力，降低硬度，便于切削加工；對(duì)一般零件，也可作為最終熱處理，提高材料的機(jī)械性能。主要用來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度，便于切削。 基面 Ⅱ：　　　　　　　　　　　　 量得 ，則支反力方向如圖 8 . 19 （ e ）所示，大小為 （ 4）靜平衡后，兩個(gè)支座的支反力一個(gè)增大，一個(gè)減小。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 19 （ d ）（ e ）所示。 （ 3）靜平衡之后，按照有三個(gè)偏心質(zhì)量做動(dòng)平衡計(jì)算，求取基面Ⅰ和Ⅱ上的平衡力即可。由靜平衡條件得：。 方向沿著各自的向徑指向外面。由動(dòng)平衡條件得： 基面 Ⅰ：　　　　， 量得 ，則支反力方向如圖 8 . 19 （ a ）所示，大小為 。 基面 Ⅰ：　　　　　　　　　　　　　　基面 Ⅱ：　　　　　　　　　　　　　　 則在兩個(gè)基面上的質(zhì)徑積的大小分別為： 基面 Ⅰ：　　　　　　　　　　　　　 基面 Ⅱ：　　　　　　　　　　　　　方向沿著各自的向徑指向外面。 810解： （ 1）求左右支反力實(shí)際上就是求動(dòng)平衡時(shí)在支點(diǎn)Ⅰ、Ⅱ所在平面所需要的平衡力。由動(dòng)平衡條件得： 基面 Ⅰ： 　　　　　　　　　 ， 量得 ， ，方向如圖所示。 基面 Ⅰ：　　　　　　　　　　　　　　　基面 Ⅱ：　　　　　　　　　　　　　　　 則在兩個(gè)基面上的質(zhì)徑積的大小分別為： 基面 Ⅰ：　　　　　　　　　　　　　　 基面 Ⅱ：　　　　　　　　　　　　　　　　 　方向沿著各自的向徑指向外面。 基面 ：向有：　　　　　　　　 向有：　　　　　　　　　　 基面 ：向有：　　　　　　　　　 向有：　　　　　　　　　兩個(gè)平面在 向和 向合力均為零，因此所得結(jié)果正確。 校核。 圖 基面 ：　　　　　　　　　　　　　 用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 15 （ a ）（ b ）所示。 88 圖 解： 先把不平衡質(zhì)量在兩平衡基面 和 上分解。由動(dòng)平衡條件得： 　基面 Ⅰ：　 ，平衡質(zhì)徑積 ，方向垂直向上。 　基面 Ⅱ：　 ，方向垂直向上。由動(dòng)平衡條件得： 左支承 ：　 ，量得 ，則支反力大小為　 右支承 ：　 ，量得 ，則支反力大小為　 87　 　　　　　 解： （ 1）先把不平衡質(zhì)量在兩平衡基面 Ⅰ和Ⅱ 上分解。 左支承 ：　 ； 右支承 ：　 ； 則在兩個(gè)支承所在平面上的質(zhì)徑積的大小分別為： 左支承 ：　 ； 右支承 ：　 ； 　方向沿著各自的向徑指向外面。 （ 2 ） 求左右支反力實(shí)際上就是求動(dòng)平衡時(shí)在左右支點(diǎn)所在平面所需要的平衡力。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 11 （ a ）所示。 86 解： （ 1）求質(zhì)心偏移實(shí)際就是求靜平衡時(shí)的平衡向靜，因此可以按照靜平衡條件考慮這個(gè)問題。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 9 所示。由靜平衡條件得： 由圖 87 量得 ， 。設(shè) 方向的質(zhì)徑積為 ， 方向的質(zhì)徑積為，它們的方向沿著各自的向徑指向圓外。對(duì)于軸向尺寸較大的轉(zhuǎn)子，用動(dòng)平衡原理，在動(dòng)平衡機(jī)上，用雙面平衡法，保證兩個(gè)平衡基面上所有偏心質(zhì)量的離心力食量和為零即可。對(duì)于回轉(zhuǎn)體不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)在實(shí)踐上是可以消除的。因?yàn)閷?shí)際中不可能使輸入功和輸出功時(shí)時(shí)相等，同時(shí)如果用飛輪也只能減小速度波動(dòng)，而不能徹底消除速度波動(dòng)。對(duì)于回轉(zhuǎn)體不平衡使機(jī)座產(chǎn)生的振動(dòng)，只要滿足靜或動(dòng)平衡原理，也可以消除的。（2）從理論上來(lái)說(shuō)，這兩種振動(dòng)都可以消除。 83答 ：（ 1）兩種振動(dòng)產(chǎn)生的原因分析：主軸周期性速度波動(dòng)是由于受到周期性外力，使輸入功和輸出功之差形成周期性動(dòng)能的增減，從而使主軸呈現(xiàn)周期性速度波動(dòng)，這種波動(dòng)在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生變化的附加作用力，使得機(jī)座產(chǎn)生振動(dòng)。靜止后，在轉(zhuǎn)子上畫過(guò)軸心的鉛垂線1； （ 3）將轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，然后放開，轉(zhuǎn)子緩慢回?cái)[。 則求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 （ 3）若將飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小 ，而 保持原值，可將飛輪安裝在速度較高一點(diǎn)的軸上，設(shè)該軸的轉(zhuǎn)速為 ，則有： ，∴ 81解 ：依題意該轉(zhuǎn)子的離心力大小為 該轉(zhuǎn)子本身的重量為 則 ，即該轉(zhuǎn)子的離心力是其本身重量的 倍。 欲求 ， 的長(zhǎng)度。將 和 曲線的交點(diǎn)標(biāo)注， ， 。 （ 2）首先求最大盈虧功 。因?yàn)樽枇?為常數(shù)，故有 ， 再求發(fā)動(dòng)機(jī)平均功率。經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后只能使主軸的速度波動(dòng)得以減小，而不能徹底根除。調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的常用方法是在機(jī)械中加上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件——飛輪。 79答 ：機(jī)械有規(guī)律的，周期性的速度變化稱為周期性速度波動(dòng)。由圖知該機(jī)械系統(tǒng)在 區(qū)間出現(xiàn)最大盈虧功。將 和 曲線的交點(diǎn)標(biāo)注 ， ， ， 。一個(gè)周期內(nèi)驅(qū)動(dòng)力矩功和阻力矩功相等，又依題意驅(qū)動(dòng)力矩 為常數(shù)，故有： ， （ 2）求最大盈虧功 。 （ 4）求飛輪的質(zhì)量。由圖知該機(jī)械系統(tǒng)在 區(qū)間出現(xiàn)最大盈虧功 。將 和 曲線的交點(diǎn)標(biāo)注 。一個(gè)周期內(nèi)驅(qū)動(dòng)力矩功和阻力矩功相等，又依題意驅(qū)動(dòng)力矩 為常數(shù)，故有 ， （ 2）求最大盈虧功。 77 解：圖 　　　　　　　　　　　　　　　　 由圖見一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的力矩圖有四個(gè)重復(fù)圖示，因此，可以以一個(gè)周期只有 來(lái)計(jì)算。 （ 3）因?yàn)橐粋€(gè)周期內(nèi)輸入功和和輸出功相等，設(shè)一個(gè)周期時(shí)間為 ，則： ，因此有：。先求最大盈虧功。 （ 3）求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)量。如圖將圖中線1和線2延長(zhǎng)交于 點(diǎn)，那么在 中， 相當(dāng)于該三角形的中位線，可知 。由圖知該機(jī)械系統(tǒng)在 區(qū)間出現(xiàn)最大盈虧功 。將 和 曲線的交點(diǎn)標(biāo)注 。在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，驅(qū)動(dòng)力矩所作的功為 ，它相當(dāng)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)所作的功，即： 因此求得： （ 2）求最大盈虧功。由圖知該機(jī)械系統(tǒng)在 區(qū)間出現(xiàn)最大盈虧功，其絕對(duì)值為： （ 3 ）求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 曲軸的平均角速度：； 系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)： ； 則飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 圖 　　　　　　　　　　　　　 72圖 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 解 ：（ 1）驅(qū)動(dòng)力矩。將 和 曲線的交點(diǎn)標(biāo)注 ， ， ， ， ， ， 。 （ 2 ） 求最大盈虧功。 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、定位精度高，動(dòng)荷小，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 可用于載荷較大的場(chǎng)合 65 解： 機(jī)構(gòu)類型 工作特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力性能 適用場(chǎng)合 棘輪機(jī)構(gòu) 搖桿的往復(fù)擺動(dòng)變成棘輪的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便，運(yùn)動(dòng)可靠，但沖擊、噪音大，運(yùn)動(dòng)精度低 適用于低速、轉(zhuǎn)角不大場(chǎng)合，如轉(zhuǎn)位、分度以及超越等。 519解： 這個(gè)輪系由幾個(gè)部分組成，齒輪 5′、組成一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，齒輪 2′、組成周轉(zhuǎn)輪系，齒輪3′、5組成定軸輪系。 518解： 這個(gè)輪系由幾個(gè)部分組成，蝸輪蝸桿 2組成一個(gè)定軸輪系；蝸輪蝸桿4′組成一個(gè)定軸輪系；齒輪1′、5′組成一個(gè)定軸輪系，齒輪3′、2′組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪2′、4是中心輪，齒輪3′為行星輪，構(gòu)件 是行星架。因此 的取值范圍是（1，）。 一般工作情況時(shí)由于蝸桿 5不動(dòng)，因此蝸輪也不動(dòng)，即 （1） 在周轉(zhuǎn)輪系中： （2） 在定軸齒輪輪系中： （3） 又因?yàn)椋?， ， （4） 聯(lián)立式（ 1）、（2）、（3）、（4）可解得： 。齒輪2組成定軸輪系。 在周轉(zhuǎn)輪系中： ， ∴ （1） 在圖 ，當(dāng)車身繞瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩輪走過(guò)的弧長(zhǎng)與它們至 點(diǎn)的距離成正比，即：（2） 聯(lián)立（ 1）、（2）兩式得到： ， （3） 在定軸輪系中： 則當(dāng)： 時(shí)， 代入（ 3）式，可知汽車左右輪子的速度分別為 ， 514解： 這是一個(gè)混合輪系。齒輪 4組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪3為中心輪，齒輪2為行星輪，齒輪4是行星架。 在周轉(zhuǎn)輪系中： （1） 在定軸輪系中： （2） 又因?yàn)椋?， （3） 聯(lián)立（ 1）、（2）、（3）式可得： 即齒輪 1 和構(gòu)件 的轉(zhuǎn)向相反。其中齒輪 6和構(gòu)件 組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪6為中心輪，齒輪5為行星輪， 是行星架。 （ 2）當(dāng) 時(shí)， （ 3）當(dāng) ， 時(shí)， ， 的轉(zhuǎn)向與齒輪1和4的轉(zhuǎn)向相反。而齒輪3組成定軸輪系。 在周轉(zhuǎn)輪系中： （1） 在定軸輪系中： （2） 又因?yàn)椋?（3） 聯(lián)立（ 1）、（2）、（3）式可得： 511解： 這是一個(gè)混合輪系。其中齒輪 2′ 組成周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪3為中心輪，齒輪2′為行星輪， 為行星架。 ∵ ， ∴ ∴ 與 方向相同 59解： 這是一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪 3為中心輪，齒輪2′為行星輪， 為行星架。這里行星輪2是惰輪，因此它的齒數(shù) 與傳動(dòng)比大小無(wú)關(guān)，可以自由選取。 則有： ∵ ， ， ∵ ∴ ∴ 57解： 這是由四組完全一樣的周轉(zhuǎn)輪系組成的輪系，因此只需要計(jì)算一組即可。 則有： ∵ ， ∴ ∴ 傳動(dòng)比 為10，構(gòu)件 與 的轉(zhuǎn)向相同。則有： ∵ ∴ ∴ 當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過(guò) ，即 時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度 ，方向與手柄方向相同。 分針到時(shí)針的傳遞路線為： 9→10→11→12，齒輪9上帶著分針，齒輪12上帶著時(shí)針，因此有： ?！　　D 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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(guò)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。 　　一對(duì)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 、 。 （ 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　　 ， 413解　　 　　　414解　　分度圓錐角　　 　　分度圓直徑　　 　　齒頂圓直徑 　　齒根圓直徑 　　外錐距　　 　　齒頂角、齒根角 　　頂錐角　　 　　根錐角　　 　　當(dāng)量齒數(shù)　　 415答： 一對(duì)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 、。 　　嚙合角 與節(jié)圓直徑 是一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的范疇。 　　變位齒輪分度圓不變，但正變位齒輪的齒頂圓和齒根圓增大，且齒厚增大、齒槽寬變窄。因此，它們的模數(shù)、壓力角、齒距均分別與刀具相同，從而變位齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪的分度圓直徑和基圓直徑也相同。因此，齒數(shù)多的齒輪與齒數(shù)少的齒輪相比，齒頂圓齒厚和齒根圓齒厚均為大值。但是齒數(shù)多的齒輪分度圓直徑大，所以基圓直徑就大。 　　再根據(jù)漸開線的特性：發(fā)生線沿基圓滾過(guò)的長(zhǎng)度，等于基圓上被滾過(guò)的弧長(zhǎng)，可知： AC 　　對(duì)于任一漸開線齒輪，基圓齒厚與基圓齒距均為定值，卡尺的位置不影響測(cè)量結(jié)果。此時(shí)有關(guān)系： 正常齒制標(biāo)準(zhǔn)齒輪　 、 ，代入上式 短齒制標(biāo)準(zhǔn)齒輪 、 ，代入上式 圖 題47解圖 48證明 如圖所示， 、 兩點(diǎn)為卡腳與漸開線齒廓的切點(diǎn)，則線段 即為漸開線的法線。 　　齒頂圓半徑　　 　　齒頂圓上漸開線齒廓的曲率半徑 　　齒頂圓上漸開線齒廓的壓力角 45解 　正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒根圓直徑： 　　基圓直徑　　 　　假定 則解 得 　　故當(dāng)齒數(shù) 時(shí)，正常齒制漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基圓大于齒根圓；齒數(shù) ，基圓小于齒根圓。）120135150165180195210225位移（ mm）20202010總轉(zhuǎn)角（ 176。計(jì)算各分點(diǎn)的位移值如下： 總轉(zhuǎn)角（ 176?！?≤120 176。≤ ≤ 120176。） 240 255 270 285 300 315 330 345 角位移（ 176。） 120 135 150 165 180 195 210 225 角位移（ 176。） 0 15 30 45 60 75 90 105 角位移（ 176?！?≤120 176?！?≤ 150176。 180176。 170176。 160176。 150176。 140176。 130176。 120176。 110176。