【正文】 而減速傳動(dòng)時(shí)傳遞的有效圓周力比增速傳動(dòng)時(shí)大。當(dāng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，帶速取決于主動(dòng)輪直徑。綜上，按按照減速傳動(dòng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。解：根據(jù)：得到： P=FevFe=P7000==700 N v10聯(lián)立： 236。F=2F2238。解：Fe=P7500==750 N v10Fe750=1125+=1500 N 22Fe750=1125=750 N 22F1=F0+F2=F0第三篇：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課后習(xí)題與答案機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)15至112 指出（題15圖~112圖）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，計(jì)算各機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷是否具有確定的運(yùn)動(dòng)。62180。82180。82180。62180。42180。92180。42180。32180。題21圖 答 : a）40+110=15070+90=160，且最短桿為機(jī)架，因此是雙曲柄機(jī)構(gòu)。c）60+100=16070+62=132，不滿足桿長(zhǎng)條件，因此是雙搖桿機(jī)構(gòu)。23 畫(huà)出題23圖所示個(gè)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和壓力角。題23圖解：25 設(shè)計(jì)一腳踏軋棉機(jī)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如題25圖所示，要求踏板CD在水平位置上下各擺10度，且lCD=500mm，lAD=1000mm。題25圖解 :（1）由題意踏板CD在水平位置上下擺動(dòng)10o，就是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中搖桿的極限位置，此時(shí)曲柄與連桿處于兩次共線位置。由圖量得：AC1=1037mm，AC2=1193mm。BCD=ol2+l3l1l4+2l1l4cosj2l2l322222=11152+50078100022+2180。1000cos0o2180。500= 208。BCD=l2+l3l1l4+2l1l4cosj2l2l32222 =11152+500278100022+2180。1000cos180o2180。500= 208。BCD=31 題31圖所示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。題31圖解題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。推程運(yùn)動(dòng)角f如圖所示。已知凸輪是一個(gè)以C為圓心的圓盤(pán)，試求輪廓上D點(diǎn)與尖頂接觸時(shí)的壓力角，并作圖表示。過(guò)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。34 設(shè)計(jì)題34圖所示偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪。題34圖根據(jù) 33題解作圖如圖315所示。從圖315可知，這點(diǎn)可能在推程段的開(kāi)始處或在推程的中點(diǎn)處。42 已知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距a=160mm，齒數(shù)z1=20，z2=60，求模數(shù)和分度圓直徑。16020+60=4mm分度圓直徑d1=mz1=4180。60=240mm43 已知一正常齒制標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒數(shù)z=25，齒頂圓直徑da=135mm，求齒輪的模數(shù)。解分度圓半徑 r=mz2=5180。cos20=基圓上漸開(kāi)線齒廓的曲率半徑為 0；壓力角為0o。但是齒數(shù)多的齒輪分度圓直徑大，所以基圓直徑就大。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。題51圖解：52 在題52圖所示輪系中，已知，z5=60,z5162。=15,z3=30,z3162。=2（右旋）（m=4mm），若n1=500rmin，求齒條6的線速度v的大小和方向。30180。6015180。15180。2=180。4180。2=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。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)過(guò)90度時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)H轉(zhuǎn)過(guò)多少角度？題54圖n1HH解： 從圖上分析這是一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，其中齒輪 3為中心輪，齒輪2為行星輪，構(gòu)件 H為行星架。=，58 在題58圖所示錐齒輪組成的行星輪系中，已知各輪的齒數(shù)為z1=z2=z2162。題58圖解： 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，H為行星架。8020180。=z3=75，齒輪I的轉(zhuǎn)速為200rmin（箭頭向上），齒輪3的轉(zhuǎn)速為50rmin（箭頭向下），求行星架轉(zhuǎn)速nH的大小及方向。iH13=n1nHH3=n1nHn3nH=z2z3z1z2=25180。20=∵設(shè)齒輪 1方向?yàn)檎?，則n1=200rmin，n3=50rmin ∴ nH=，nH與 n1方向相同。解 由教材表10表102查得M20，粗牙，螺距P=，中徑d2=螺紋升角y=arctgP=180。細(xì)牙，螺距P=，中徑d2=d1+=螺紋升角y=arctgP=180。117 設(shè)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)方向及螺旋線方向如題117圖所示，試分別畫(huà)出輪1為主動(dòng)輪時(shí)和輪2為主動(dòng)輪時(shí)軸向力Fa1和Fa2的方向。解 見(jiàn)題118解圖。題118解圖119 設(shè)兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的已知條件如題119圖所示，試問(wèn)：1）低速級(jí)斜齒輪的螺旋線方向應(yīng)如何選擇才能使中間軸上兩齒輪的軸向力方向相反，2）低速級(jí)螺旋角b應(yīng)取多大數(shù)值才能使中間軸上兩個(gè)軸向力相互抵消。（2）由題圖可知：mn2=3mm、z2=5b2=15o、mn3=5mm、z3=17 分度圓直徑d=mnzcosb 軸向力Fa=2T2dtanb=2T2mnzsinb要使軸向力互相抵消，則：Fa2=Fa3 即2T2mn2z2osinb2=2T2mn3z3sinb3b3=arcsinmn3z3mn2z2sinb2=arcsin5180。51sin15==818oo/121 計(jì)算例121的蝸桿和渦輪的幾何尺寸。39=156mm 蝸輪和蝸桿的齒頂高：ha=m=4mm蝸輪和蝸桿的齒根高：hf==180。(10+2)=48mm 蝸輪喉圓直徑：da2=m(z2+2)=4180。()=蝸輪齒根圓直徑：df2=m()=4180。4=徑向間隙：c==180。試確定：（1）渦輪的轉(zhuǎn)向；（2）蝸桿與渦輪上的作用力的大小和方向。（2）由題意，根據(jù)已知條件，可以得到蝸輪上的轉(zhuǎn)矩為T(mén)2=T1ih=T1hz2z1=20180。502=蝸桿的圓周力與蝸輪的軸向力大小相等，方向相反，即：Ft1=Fa2=2T1d1=2180。10(32)=800N蝸桿的軸向力與蝸輪的圓周力大小相等，方向相反，即：Fa1=Ft2=2T2d2=2180。50180。tan20=o123如題123所示為蝸桿傳動(dòng)和錐齒輪傳動(dòng)的組合，已知輸出軸上的錐齒輪z4的轉(zhuǎn)向n，（1）欲使中間軸上的軸向力能部分抵消，試確定蝸桿傳動(dòng)的螺旋線方向和蝸桿的轉(zhuǎn)向；（2）在圖中標(biāo)出各輪軸向力的方向。由于錐齒輪軸向力指向大端，因此可以判斷出蝸輪軸向力水平向右，從而判斷出蝸桿的轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。（2）。試求（1）小輪包角。解（1）cosa2=d2d12a=4001502180。1000+p2(150+400)+(400150)24180。1460400=（4）滑動(dòng)率e=，d1n1(1e)d2n1n2=d2d1(1e)n2==150180。()=132 題131中。所用平帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量q=。題131圖解（1）F=1000Pv=1000P60P180。1000=pd1n1=60180。106p180。150= efa=180。=efa112=180。532sin=141 在題141圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸，是心軸、轉(zhuǎn)軸、還是傳動(dòng)軸？題141圖解 I 為傳動(dòng)軸，II、IV 為轉(zhuǎn)軸，III 為心軸。解 T1=180。10180。10N/m82T1mZ1tana=2180。104180。1000tan20=1445NoM==21445180。10+180。1026(52)=180。[s1b]=180。605= 故d187。6005，N209/P6，7207C，30209/P5。主要承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷；可用于高速傳動(dòng)。只能承受徑向載荷，適用于支承剛度大而軸承孔又能保證嚴(yán)格對(duì)中的場(chǎng)合，其徑向尺寸輕緊湊。既可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷，適用于高速無(wú)沖擊, 一般成對(duì)使用，對(duì)稱布置。能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。166 根據(jù)工作條件，決定在某傳動(dòng)軸上安裝一對(duì)角接觸球軸承，如題166圖所示。題166圖解（1）按題意，外加軸向力FA已接近Fr1，暫選a=25o的角接觸軸承類型70000AC。1470=1000N，方向向左F2==180。1470+180。2650+0180。60n246。h247。3040230。5000246。2000231。6110232。13=/查手冊(cè)，根據(jù)Cr和軸頸d=40mm，選用角接觸球軸承7308AC合適（基本額定動(dòng)載荷Cr=）。 （若含有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束，應(yīng)明確指出），并判斷其能否成為機(jī)構(gòu)（圖中繪有箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件）。解：a為機(jī)架150+5003+004且最短桿的鄰邊為機(jī)架，因此是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。c為機(jī)架150+5003+004且最短桿的鄰邊為機(jī)架，因此是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 ，已知lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD為機(jī)架。 解：1）因?yàn)闄C(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB桿為曲柄，所以，AB桿為曲柄必為最短桿，有公式lAB+50163。2）因?yàn)闄C(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，所以，AD桿必為最短桿，有公式lAB+35179。3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，求lAB的數(shù)值。柔性沖擊：等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律；余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律?？梢愿鶕?jù)機(jī)構(gòu)所承受的載荷以及運(yùn)動(dòng)速度來(lái)選擇。假如Ⅰ軸轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，則Ⅱ軸齒輪的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針，Ⅱ軸的小斜齒輪假設(shè)軸向力向外，根據(jù)左手定則，小斜齒輪的旋向?yàn)樽笮?，同理，另一個(gè)大齒輪的旋向也是左旋。 。若作用手柄上的力F=200N，則它能夠提升的重量G是多少？ 某斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的中心距a=300mm，小齒輪的齒數(shù)Z1=40，傳動(dòng)比i=，試確定該對(duì)斜齒輪的模數(shù)m，螺旋角b及主要幾何尺寸。mn=2mm， 已知一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒數(shù)Z1=21，Z2=22，a=55mm。 ，已知齒數(shù)z1=120，z2=40，z3=20，z4=20。 軸的功用是什么？答：軸的功用是支撐旋轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。答：Q235A用于載荷不大、轉(zhuǎn)速不高的一般不重要的軸。40Cr應(yīng)用于強(qiáng)度高而尺寸小、重量輕的重要的軸或特殊性能要求的軸。QT6002應(yīng)用于制作形狀復(fù)雜的軸。 在軸的結(jié)構(gòu)工藝性來(lái)看，在作軸的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？ 答：（1）、軸上零件有準(zhǔn)確的位置和可靠的相對(duì)固定。（3）、形狀、尺寸應(yīng)有利于減少應(yīng)力集中。 滾動(dòng)軸承一般由哪些基本元件組成？各有什么作用？答：滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成，內(nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn)；外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用；滾動(dòng)體是借助于保持架均勻的將滾動(dòng)體分布在內(nèi)圈和外圈之間，其形狀大小和數(shù)量直接影響著滾動(dòng)軸承的使用性能和壽命；保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布，防止?jié)L動(dòng)體脫落，引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)起潤(rùn)滑作用。P6——軸承公差等級(jí)為6級(jí)N409/P5N——圓柱滾子軸承（0）4——寬度系列為0,4為直徑系列代號(hào) 09——內(nèi)徑為45mmP5——軸承公差等級(jí)為5級(jí)5307/P65——推力球軸承（0）3——寬度系列為0,3為直徑系列代號(hào) 07——內(nèi)徑為35mmP6——軸承公差等級(jí)為6級(jí) 5307/P6不能承受徑向載荷。答：基本額定壽命：一批同樣的軸承，在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中百分之九十的軸承不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)所能達(dá)到的壽命。當(dāng)量動(dòng)載荷: 使軸承的基本額定壽命恰好為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷值，稱為軸承的基本額定動(dòng)載荷，用C表示。 已知一傳動(dòng)軸上的深溝球軸承，承受的徑向載荷Fr=1200N，軸向載荷Fa=300N，軸承轉(zhuǎn)速n=1460rmin，軸頸直徑d=40mm，要求使用Lh=8000h，載荷有輕微沖擊，常溫下工作，試選擇軸承的型號(hào)尺寸。答：軸的功用是支撐旋轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳