机械原理答案第十一章齿轮系及其设计Word下载.docx
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=577.78
题11-2如图所示为一滚齿机工作台传动机构,
工作台与涡轮
5固联。
若已知Z1=z1'
=15，2=35，
Z4‘=1（右旋），Z5=40,滚刀Z6=1（左旋），
Z7=28o今要切制一个齿数Z5‘=64的齿轮，应如
何选配挂轮组的齿数Z2‘、Z3和Z4。
这一角速度比由滚齿机工作台的传动系统来保证。
可求得
32
至于Z3为惰轮，其齿数可根据中心距A24的需要确定。
Z525
题11-3如图所示为一千分表的示意图。
己知各轮齿数如图，模数m=0.11mm（为非标准
模数）。
若要测量杆1每移动0.001mm时，指针尖端刚好移动一个刻度s=1.5mm。
问指
针的长度R=?
（图中齿轮5和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单侧接触，以消除齿轮
此时要求指针刚好移动一刻度s=1.5mm,由^R4可得指针的长度为
1为单头蜗杆，其一端装手把，另一端装被绕制
z2=99,Z3=100。
在计数器中有两个刻度盘，在固定刻度盘的一
周上有100个刻度，在与蜗轮2固联的活动刻度盘的一周上有99个刻度，指针与
蜗轮3固联。
问指针在固定刻度盘上和活
动刻度盘上每一格读数各代表绕制线圈的匝数是多少？
又在图示情况下，线圈己绕制了多少
匝？
1）固定刻度盘上读数
因i13=21=仝=100
匕Zi
故n^nι100即蜗杆每转一转，蜗轮3转过1100转，指针相对固定刻度盘转过一个刻度，固定刻度盘的一周上有100个刻度，说明指针在固定刻度盘上的每一格读数代表被绕制线圈绕了一匝。
2）活动刻度盘上读数
99个刻度，故指针在活动刻度盘上的每一格读数代表被绕制线圈己绕制了
的匝数为:
活动刻度盘上的度数100•固定刻度盘上的度数=13100•5=1305匝
题11-5图a、b所示为两个不同的圆锥齿轮周转轮系，已知z1=20，Z^=24，Z^=30，
z3=40，-1=200rmin，-3=-100rmin。
求两轮系-h=?
2）图b:
差动轮系
根据上述汁算结果，请回答下列问题:
实际周转轮系中的转向。
可见，在图a中n1H与n3H同向，与图中箭头所示方向相同
在图b中n1H与n3H反向，与图中箭头所示方向相同
3）由演算结果可见，若转化轮系传动比的“一”判断错误，不仅会影响到周转轮系
传动比大小，还会影响到周转轮系中构件转向。
n6=丄48-316316〜丄200-316316=268.14〜295.29
5.65.6
n6与n1及nH转向相同。
题11-7图示为手动起重葫芦，已知Z1=z2'
=10,Z2=20,Z3=40,
m=1450r∕min。
当制动器B制动，A放松时，鼓轮H回转（当制动器B放松、A制动时，鼓
轮H静止，齿轮7空转），求nHo
试求传动比i14o
区分轮系：
1-2-3-H为行星轮系、4-2'
2-3-
1-22-3-H为差动轮系。
而只有两个轮系是独立的，为
求解简单，选两个行星轮系求解。
1-2-3-H为行星轮系
∣1h=1—hH=1今=157=10.5
4-22-4-H为行星轮系
2557
Z3=Z6=39，若nι=3000r∕min，试求螺丝刀的转速。
1_2-3-H1为行星轮系、4-5-6-H2为行星轮系、
1-2-3-Hi行星轮系中
题11-11在图示的复合轮系中，设已知n1=3549r∕min,又各轮齿数为Z1=36,Z2=6O,Z3=23,Z4=49,
4，_5-6-7行星轮系中
Z4∙
∣47=1"
76=1至=1131=2.899
69
7-8-9-H行星轮系中
厂
S
∕1£
B
I
1
j
1V
II
H-
L-K
UL
≤LJ
E3
Il
E5
题11-12在图示的轮系中，设各轮的模数均相同，且为标准传动，若已知齿数Z1=z2,=Z3'
=Z6‘=20，Z2=Z4=Z6=Z7=40，试问：
1）当把齿轮1作为原动件时，该机构是否具有确定的
运动？
2）齿轮3、5的齿数应如何确定？
3）当齿轮1的转速∏1=980r∕m∣n时，齿轮3及齿轮5的
运动情况如何？
1•计算机构自由度
∏=7p∣=7Ph=8虚约束p=2局部自由度F=0
F-3∏-（2p∣ph-p）-F、37-（278-2）-0=1
因此机构有确定的相对运动。
2•确定齿数：
根据同心条件，可得
z3=z1z2Z2=204020=80
Z5=Z32z4=20240=100
3.计算齿轮3、5的转速：
1）图示轮系为封闭轮系，在作运动分析时应划分为如下两部分来计算。
2）在1-22'
3-5差动轮系中，有如下计算式
.5山-门5Z2Z34050
I138
n3—n5z1z220汇20
3）在3-4-5定轴轮系中，有如下计算式
4）I联立式（a）∖（b）,得
%=n14Q=98%9=20"
minn‘=一5n5=一5汇20=-100
故n3--100r.min其转向与nι反向；
n5=20rmin其转向与nι同向。
题11-13在图示的2K-H型轮系中，已知中心轮1的齿数Z1=56,行星轮的内齿圈2的齿
数Z2=60,其外齿圈2的齿数Z2=88,设各对齿轮的啮合效率均为0.98（包括轴承效率），
当由行星架H输入功率为8kW时，试求输出功率。
（齿轮传动为标准传动）
1）确定轮3齿数
Z3=Z2Z2-Z1=6088-56=92
2）确定传动比
.Hz2z360n92
iIH=1-i13-1—T0.1201
Z1Z256汉88
IHI=1^h=-8.3243
3）确定转化轮系效率
1H3Y1H23^0.98^0.9604
5）确定输出功率R=h1Ph=0.738=5.84
题11-14现需设计
2K-H行星减速器，要求的减速比为
5.33,设行星轮数k=4,并采用标准
齿轮传动，试确定各轮的齿数。
1.确定行星轮系类型：
决定采用图示的单排行星轮系，因为1）该行星轮系的传动比范围能
满足设计要求；
2）该行星轮系为负号机构，有较高的传动效率。
2.确定各轮齿数：
由传动比条件
Z3
即-A=i1H-1=4.33
Zi
由安装条件
Z1Zl=N
K
1+兰
.z1J
Z1Z2Sin
Z1==15.01,18.01,21.01,4.02,27.02
5.33
取Z1=24,上=4∙33,Z3=103.92,取Z3=104Z1
1j1
由同心条件Z2Z3-Z1104-24=40
22
故Z1=24Z2=40Z3=104
’Z3,104LCCCC
1）传动比误差：
G1+1+〜5.3333误差很小，允许。
Z124
3检查
2）邻接条件:
180
Z22ha
即45.2542,故合适。
题11-15在图示的轮系中，轮1与电动机轴相联n13=1440rmin，z1=z2=20，Z3=60
Z4-90，Z5-210,求n3-?
提示：
本轮系为一个装载式复合轄系.整个轮系装载在构件3上，随之一道运动,在解题时，给整个轮系一个卜肥）转速绕OO轴线SI转，注赢观察转化后的轮系为何种轮系，进而即可获得解题思路。
辭设各构件的转速及方向如图所示,若给整个轮系一个0和）绕OO轴线转动，构件3就转化成为固定构件口
此时*各构件的转速变为相对于构件$的转速，该轮系为一复合轮系.并由两部分组成：
轮'
1-2-3-H转化为普通行星轮系.
4，
7
1，1j3-\,
2,H二FIJ
题11-2有弓=博2,上=一
耐鸟一佚z49
由于H4=,«
5=0,
故上式可得到：
*=等◎-牛（B）
朕解式馆）及（b）,得：
轮弓与电动机的转向相反°
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