机械设计基础第六版习题答案.docx

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机械设计基础第六版习题答案

1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。

　　　　　　　　　　　图题1-1解图　　　　　　　　图题1-2解图

　　　　　　　　　　　　图题1-3解图　　　　　　　　图题1-4解图

题2-3见图。

题2-7

解:

作图步骤如下（见图）：

（1）求

，

；并确定比例尺

。

（2）作

，顶角

，

。

（3）作

的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。

（4）作一水平线，于

相距

，交圆周于

点。

（5）由图量得

，

。

解得：

曲柄长度：

连杆长度：

题2-7图

3-1解

　　　　　　图题3-1解图

如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。

过B点作偏距圆的下切线，此线为

凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线。

推程运动角

如图所示。

3-2解

图题3-2解图

如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。

过D点作偏距圆的下切线，此线为

凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。

凸轮与从动件在D点接触时的压力角

如图所示。

4-1解　　分度圆直径

　　齿顶高　　　　　　

　　齿根高　　　　　　

　　顶隙　　　　　　　

　　中心距　　　　　　

　　齿顶圆直径　　　　

　齿根圆直径　　　　　

　　基圆直径　　　　　

　　齿距　　　　　　　

　　齿厚、齿槽宽　　　

4-11解　　因　　

　　螺旋角　　

　　端面模数　　

　　端面压力角　　

　　当量齿数　　

　　分度圆直径　　

　　齿顶圆直径　　

　　齿根圆直径　　

4-12解

（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应

　　说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不

连续、传动精度低，产生振动和噪声。

（2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因　　

　　螺旋角　　

　　分度圆直径　　

　　节圆与分度圆重合　　

，

4-15答：

一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：

两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即

、

。

　　一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：

两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向

相反（外啮合），即

、

、

。

　　一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：

两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即

、

。

5-1解：

蜗轮2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即

和

。

　　　图　　　　　　　　　　　　　　　　　　图

5-2解：

这是一个定轴轮系，依题意有：

　　齿条6的线速度和齿轮5′分度圆上的线速度相等；而齿轮5′的转速和齿轮5的转速相等，因

此有：

通过箭头法判断得到齿轮5′的转向顺时针，齿条6方向水平向右。

6-2解　拔盘转每转时间

　　槽轮机构的运动特性系数　　

　　槽轮的运动时间　　

　　槽轮的静止时间　　

6-3解槽轮机构的运动特性系数

　因：

　　所以　　

6-4解要保证

则槽轮机构的运动特性系数应为

　因　　

　得　　

，则

槽数

和拔盘的圆销数

之间的关系应为：

由此得当取槽数

～8时，满足运动时间等于停歇时间的组合只有一种：

，

。

10-1证明当升角与当量摩擦角符合时，螺纹副具有自锁性。

当时，螺纹副的效率

所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于50%。

10-2解由教材表10-1、表10-2查得

　　，粗牙，螺距，中径

　　　螺纹升角　　

　　，细牙，螺距，

　　中径　

　　螺纹升角　　

对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中，细牙螺纹的升角较小，更易实现自锁。

11-6解斜齿圆柱齿轮的齿数与其当量齿数之间的关系：

（1）计算传动的角速比用齿数。

（2）用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铣刀刀号。

（3）计算斜齿轮分度圆直径用齿数。

（4）计算弯曲强度时用当量齿数查取齿形系数。

11-7解见题11-7解图。

从题图中可看出，齿轮1为左旋，齿轮2为右旋。

当齿轮1为主动时按左手定

则判断其轴向力；当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　轮1为主动　轮2为主动时

图题11-7解图

11-8解见题11-8解图。

齿轮2为右旋，当其为主动时，按右手定则判断其轴向力方向；径向力

总是指向其转动中心；圆向力的方向与其运动方向相反。

图题11-8解图

11-9解

（1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的

旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。

（2）由题图可知：

、、、、

分度圆直径　轴向力

要使轴向力互相抵消，则：

即　　　　　

11-15解

（1）圆锥齿轮2的相关参数

分度圆直径　　

分度圆锥角　　

平均直径　　

轴向力　　

（2）斜齿轮3相关参数

分度圆直径　　

轴向力　　

（3）相互关系

因得：

（4）由题图可知，圆锥齿轮2的轴向力指向大端，方向向下；斜齿轮3的轴向力方向指向上，转

动方向与锥齿轮2同向，箭头指向右。

齿轮3又是主动齿轮，根据左右手定则判断，其符合右手定则，故

斜齿轮3为右旋。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图题11-16解图

11-16解见题11-16解图。

径向力总是指向其转动中心；对于锥齿轮2圆周力与其转动方向相同，对于斜齿轮3与其圆周力方向相反。

12-2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

图

解：

（1）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指，大拇指，可以

得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。

（见图）

（2）由题意，根据已知条件，可以得到蜗轮上的转矩为

蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：

蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：

蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：

各力的方向如图12-3所示。

13-1解

（1）　　　　　

（2）　　　　　　　　　　

=

　　　　　　　　　　　　　　=

（3）不考虑带的弹性滑动时，

（4）滑动率时，

13-2解

（1）　　　　　

（2）　　　=

（3）　　==

13-3解

（1）　　　　　　　

=

（2）由教材表13-2得　=1400mm

（3）　　　　　

13-4解　　　

由教材表13-6得

由教材表13-4得：

△=,由教材表13-3得：

=kW,由教材表13-2得：

由教材表13-5得：

取z=3

14-1解I为传动轴，II、IV为转轴，III为心轴。

14-9改错

16-6解

（1）按题意，外加轴向力已接近，暂选的角接触轴承类型70000AC。

（2）计算轴承的轴向载荷（解图见

由教材表16-13查得，轴承的内部派生轴向力

，方向向左

，方向向右

　因，

　轴承1被压紧

　轴承2被放松

（3）计算当量动载荷

　查教材表16-12，

　　，查表16-12得，

　　查表16-12得，

（3）计算所需的基本额定动载荷

　查教材表16-9，常温下工作，；查教材表16-10，有中等冲击，取；球轴承时，

；并取轴承1的当量动载荷为计算依据

　　查手册，根据和轴颈，选用角接触球轴承7308AC合适（基本额定动载荷

）。