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机械设计基础习题答案第6章

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杨可桢《机械设计基础》(第5版)笔记和课后习题(间歇运动机构)

杨可桢《机械设计基础》(第5版)笔记和课后习题(间歇运动机构)

第6章 间歇运动机构6.1 复习笔记主动件连续运动（连续转动或连续往复运动）时，从动件做周期性时动、时停运动的机构成为间歇运动机构。

一、棘轮机构如图6-1所示，机构是由棘轮2、棘爪3、主动摆杆和机架组成的。

运动原理：主动棘爪作往复摆动，从动棘轮作单向间歇转动。

优点：结构简单、制造方便、运动可靠、棘轮轴每次转过角度的大小可以在较大范围内调节。

缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。

因此棘轮机构适用于速度较低和载荷不大的场合。

棘轮机构按结构形式分：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构；按啮合方式分：外啮合棘轮机构和内啮合机构；按运动形式分：单动式棘轮机构、双动式棘轮结构和双向式棘轮机构。

图6-1 棘轮机构1．棘爪工作条件在工作行程中，为了使棘爪能顺利进入棘轮的齿底，应满足：90αϕ>︒+-∑其中，α为棘齿的倾斜角，ϕ为摩擦角，∑为棘爪轴心和棘轮轴心与棘轮齿顶点的连线之间的夹角。

为了使传递相同的转矩时棘爪受力最小，一般取90∑=︒，为保证棘轮正常工作，使棘爪啮紧齿根，则有：αϕ>2．棘轮、棘爪的几何尺寸计算选定齿数z 和确定模数m 之后，棘轮和棘爪的主要几何尺寸计算公式如下： 顶圆直径 D m z =；齿高 0.75h m =；齿顶厚 a m =； 齿槽夹角6055θ=︒︒或；棘爪长度 2=L m π。

二、槽轮机构如图6-2中所示，该机构是由带圆销的主动拨盘1、带有径向槽的从动槽轮2以及机架组成的。

其中，拨盘和槽轮上都有锁止弧：槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧都是起锁定作用。

工作特点：拨盘连续回转，当两锁止弧接触时，槽轮静止；反之槽轮运动，实现了将连续回转变换为间歇转动。

特点：结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高，能平稳地、间歇地进行转位。

因槽轮运动过程中角速度有变化，存在柔性冲击，因此不适合高速运动场合。

图6-2 槽轮机构运动特性系数τ：槽轮每次运动的时间m t 对主动构件回转一周的时间t 之比，有：m 2=2-=t z t zτ 其中，z 为槽数，是槽轮机构的主要参数。

机械设计基础自测题-第六章概念

机械设计基础自测题-第六章概念

基本概念自测题一、填空题1、蜗杆传动由蜗杆和蜗__________组成，用来传递两__________轴之间的回转运动，两轴线通常成空间__________。

2、蜗杆与__________相仿，蜗轮好像一个特殊形状的__________轮，在主平面上蜗杆蜗轮传动相当于__________传动。

3、蜗杆传动的主平面指通过__________轴线并垂直于__________轴线的平面。

4、在主平面内，普通圆柱蜗杆传动的蜗杆齿形是__________线齿廓，蜗轮齿形是__________线齿廓。

5、蜗杆传动的传动比等于蜗杆头数与_______的反比________分度圆直径的反比。

6、蜗杆的头数为z1，模数为m，其分度圆直径d1__________mzl。

7、垂直交错的蜗杆传动必须是蜗杆的__________模数和压力角分别等于蜗轮的__________模数和压力角，蜗杆分度圆柱上的螺旋升角与蜗轮__________相等，且蜗杆与蜗轮螺旋方向相___________。

8、蜗杆分度圆的直径等于__________与模数的乘积，国家标准对每一个模数规定有限个蜗杆分度圆直径是为了减少__________数量。

9、与齿轮传动相比，蜗杆传动的传动比__________，效率__________，传动平稳性__________，噪声__________，当蜗杆分度圆柱上螺旋升角小于__________时实现反行程自锁。

10、蜗杆头数为zl，模数为m，分度圆直径为d1，则蜗杆分度圆柱上的螺旋升角λ=____________________；当zl、m一定时，λ越大，传动效率越_________，蜗杆强度和刚度越_________。

11、蜗轮的转向取决于蜗杆的_________和_________以及蜗杆与蜗轮的相对位置。

12、蜗杆分度圆柱螺旋升角为β，蜗杆啮合节点圆周速度为V1，则齿面间的相对滑动速度V＝_________，滑动速度对蜗杆传动发热和啮合处的润滑情况以及损坏_________影响。

机械设计基础习题解答第6章

机械设计基础习题解答第6章

6.1 图示为自行车链轮曲柄结构，曲柄和脚蹬采用螺纹连接，试分析两个脚蹬上的螺纹的旋向是否一样？如果不一样，应如何设置？该螺纹连接采用细牙螺纹还是粗牙螺纹更有利？答：两个脚蹬上的螺纹的旋向不一样；左脚左旋；右脚右旋；该螺纹连接采用细牙螺纹更有利，属于不经常拆卸和要求连接可靠性搞的场合。

6.2 图示为煤气罐与减压阀的连接采用螺纹连接，试分析采用左旋螺纹还是右旋螺纹更有利？采用细牙螺纹还是粗牙螺纹更好？题6.1 图 自行车链轮曲柄与脚蹬连接题6.2图 煤气罐与减压阀的螺纹连接答：采用左旋螺纹更有利，防止误拆开。

采用细牙螺纹更好，对于有气密性和有压力的连接，采用细牙螺纹连接会使连接可靠性更高，连接更紧密。

6.3 图示为高速铁路钢轨与轨枕之间的压紧方式，试分析其螺栓连接的防松原理。

题6.3图高速铁路钢轨与轨枕的连接答：采用了增大正压力方式的防松方式。

弹簧圈增大了正压力，从而提高摩擦力。

6.4 图示为唐氏螺纹的结构及防松原理图。

唐氏螺纹由我国唐宗才先生发明的，是机械基础件领域的一大发明，更是螺纹领域的一场革命，它突破了传统螺纹的定义，是“双旋向、非连续、变截面”的螺纹。

双旋向指的是既有左旋螺纹又有右旋螺纹；非连续指的是螺纹线不是整圈；变截面指的是对于一条螺纹，其螺纹的截面积是从小到大，再到小。

试通过调研，分析该种螺纹的防松原理及其应用范围。

（a）防松原理（b）螺纹结构题6.4图唐氏螺纹答：唐氏螺纹同时具有左旋和右旋螺纹的特点。

它既可以和左旋螺纹配合，又可以和右旋螺纹配合。

联接时使用两种不同旋向的螺母。

工作支承面上的螺母称为紧固螺母，非支承面上的螺母称为锁紧螺母。

使用时先将紧固螺母预紧，再将锁紧螺母预紧。

在振动、冲击的情况下，紧固螺母会发生松动的趋势，但是，由于紧固螺母的松退方向是锁紧螺母的拧紧方向，锁紧螺母的拧紧恰恰阻止了紧固螺母的松退，导致紧固螺母无法松动。

唐氏螺纹紧固件利用螺纹自身矛盾，以松动制约松动，起到“以毒攻毒”的效果。

机械设计基础第6章 挠性件传动

机械设计基础第6章 挠性件传动

6.4.1 普通V 标准普通V带的横截面结构如图6.5所示，由 抗拉体2、顶胶1、底胶3以及包布层4组成。抗拉 体是承受载荷的主体，有如图6.5（a）所示的线绳 结构和如图6.5（b）所示的帘布结构两种。 帘布 结构抗拉强度高，线绳结构柔韧性好，抗弯曲强度 高。顶胶、底胶的材料为橡胶，包布层材料为橡胶 帆布。
38
图6.8
FQ
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40
41
6.6 6.6.1 （1 1）定期张紧 2）自动张紧 (2)
42
图6.9 带传动的张紧装置
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6.6.2 1） 安装V带时，首先缩小中心距将V带套入 轮槽中，再按初拉力进行张紧。 2） 安装时两轮轴线必须平行，且两带轮相 应的V型槽的对称平面应重合，误差不得超过±20′ ，如图6.11所示。 3） 带传动装置的外面应加防护罩，以保证 安全，防止带与酸、碱或油接触而腐蚀传动带。
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6.4.2 普通V带轮的结构 （ 1） V 1 2）锻件要求形状简单、体积较小，截面变化 要尽量缓慢过渡、棱角和转角处都要有足够大的圆 (2) (3)
22
图6.5 V带的横截面结构
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图6.6 V带轮的典型结构
24
6.5
V
6.5.1 由带传动的工作情况分析可知，带传动的主要 失效形式是打滑和带的疲劳损坏。因此，带传动的 设计准则为在保证带传动不打滑的前提下，使带具
33
(1)确定计算功率Pc (2)选择V 3)确定两带轮的基准直径dd1 , dd2 (4)验算带速v （5）确定中心距a和带的基准长度Ld （6）验算小带轮包角α1 （7）计算V带根数z （8）计算单根V带的初拉力F0及带传动作用 在带轮轴上的压力FQ （9

《机械设计基础》分章复习题及标准答案

《机械设计基础》分章复习题及标准答案

《机械设计基础》分章复习题及答案第1章绪论1．（机械）是机器与机构的总称。

2. ( D )是专用零件。

A）螺栓B）齿轮 C）滚动轴承 D）曲轴3．构件是机器的（运动）单元体，零件是机器的（制造）单元体。

4．机构由（构件）组合而成，它们之间具有确定的 (相对运动）。

5. 机构与机器相比，不具备下面（ C ）特征。

A. 人为的各个实物组合B. 各实物之间有确定的相对运动C. 做有用功或转换机械能D. 价格较高6. 在机械中属于制造单元的是 ( C ) 。

A）. 机构 B）. 构件 C）. 零件 D）. 部件7．把各部分之间具有确定相对运动构件的组合称为（ C ）。

A. 机器B. 机械C. 机构D. 机床8. 构件是加工制造的单元，零件是运动的单元。

（×）9. 同一构件中的零件相互之间没有相对运动。

（√）10. 机构与机器的区别是：机构的主要功用在于传递运动或转换运动形式，而机器的主要功用在于为了生产目的而利用或转换机械能。

（√）11. 两个构件之间的连接称为运动副。

（×）12. 指出并说明机械的各组成部分。

答：机械的各组成部分包括：原动机：提供动力；传动装置：传递运动和动力；工作机：执行部分；控制系统：根据机械系统的不同工况对原动机、传动装置和工作机实施控制的装置。

13.机构的主要特征是什么？答：机构由构件组成，且各构件之间具有确定的相对运动。

第2章平面机构的运动简图及自由度1．运动副是使两构件直接接触而又能产生相对运动的连接，机构中各构件间运动和动力的传递都是由运动副来实现的。

2．按接触形式不同，运动副可分为高副和低副。

两构件之间以面接触所组成的运动副称为低副，两构件之间通过点或线接触所组成的运动副称为高副。

3. 对组成运动副两构件之间的相对运动所加的限制称为约束。

4. 当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为 2 个，至少为 1 个。

机械设计基础习题解答6

机械设计基础习题解答6

机械设计基础习题解答6第六章齿轮传动思考题和练习题6-1渐开线齿轮具有哪些啮合特点?解：能满足定传动比传动的要求，具有可分性，渐开线齿廓之间的正压力方位不变。

6-2什么是节圆？什么是分度圆？二者有什么区别？解：节圆是一对齿轮啮合时，以轮心为圆心，过节点所做的圆，即节点在齿轮上所走的轨迹圆；分度圆则是为了便于计算齿轮各部分的尺寸，在介于齿顶圆和齿根圆之间，人为定义的一个基准圆。

每个齿轮都有自己的分度圆，且大小是确定不变的；而节圆是对一对相啮合的齿轮而言的，节圆的大小随中心距的变化而变化。

6-3渐开线齿轮的五个基本参数是什么？解：模数、齿数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数。

6-4标准齿轮传动的实际中心距大于标准中心距时，下列参数：分度圆半径、节圆半径、基圆半径、分度圆压力角、顶隙等哪些发生了变化？哪些不变？解：节圆半径、顶隙变大，分度圆半径、基圆半径、分度圆压力角不变。

6-5已知一对直齿圆柱齿轮的传动比i12?1.5，中心距a=100mm，模数m=2mm。

试计算这对齿轮的几何尺寸。

解：i12?1.5， a=100mm， m=2mm，m(Z1+Z2)Z2=100 =1.5，2Z1z1?40，z2?60d1?m?z1?2?40?80mm，d2?m?z2?2?60?120mmda1?d1?2ha?80?4?84mm，da1?d2?2ha?120?4?124mm。

6-6相比直齿圆柱齿轮，平行轴斜齿圆柱齿轮有哪些特点？解：一对斜齿圆柱齿轮啮合传动时，其轮齿间的接触线是倾斜的，齿面接触是由一个点开始，逐渐增至一条最长的线，再由最长的接触线减短至一个点而后退出啮合的。

因此，相比直齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿轮传动平稳，冲击和噪声较小，又由于同时啮合的齿对数多（重合度大），故承载能力也高。

但斜齿轮存在派生的轴向力。

6-7齿轮的轮齿切制方法有哪些？各有什么特点？解：齿轮可以通过压铸、热扎、冷扎、粉末冶金、冲压等的无屑加工方法和切削等方法来加工，其中切削加工方法具有良好的加工精度，是目前齿形加工的主要方法。

机械设计基础第6、7、9章 课后习题参考答案

机械设计基础第6、7、9章 课后习题参考答案

1．什么是弹性滑动和打滑？对带传动分别有什么影响？答：由于带的弹性及其在带轮两边的拉力差引起的相对滑动称为弹性滑动，使带传动的传动比不准确；打滑指由于某种原因机器出现过载，引起带在带轮面上的全面滑动，从动轮转速急剧降低甚至停止转动，造成传动失效。

3．带传动的主要失效形式是什么？带传动的设计准则是什么？答：带传动的主要失效形式是带在带轮面上的打滑和带的疲劳破坏。

带传动的设计准则是保证在不打滑的条件下具有一定的疲劳强度和工作寿命。

4. 带传动安装时，为什么要张紧？常见的张紧装置有哪几种？答：（1）带传动工作时依靠带和带轮之间的摩擦来传递运动和动力，因此需要一定的张紧力；（2）利用电动机的自重和调整螺钉调整带的拉力实现张紧；使用张紧轮。

5. 链传动的速度不均匀性是什么原因引起的？如何减轻这种不均匀性？答：（1）刚性链节在链轮上呈多边形分布，在链条每转过一个链节时，链条前进的瞬时速度周期性变化，链条垂直于运动方向的分速度也相应作周期性变化，从而产生“多边形效应”，使链传动的速度不均匀。

（2）选取小节距的链条，有利于降低链传动的运动不均匀性。

7. 已知V带传动传递的功率P = 7.5kW，带速v = 10m / s，测得紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1 = 2F2，试求紧边拉力F1、有效拉力F e和张紧力F0。

答：9-1 机械平衡的目的是什么？在什么情况下刚性转子可以只进行静平衡？在什么情况下应该进行动平衡？刚性转子达到动平衡的条件是什么？答：（1）消除或减小离心惯性力，降低机械的周期性受迫振动，提高机械的工作精度和可靠性。

（2）对于轴向尺寸较小的盘状转子（通常是指宽径比b / D<0.2的构件），只需进行静平衡。

（3）对于轴向宽度很大的转子（b/D>0.2），需进行动平衡。

（4）满足离心惯性力之和以及惯性力偶矩之和都等于零，即⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑00M F同时满足上述两条件所得到的平衡，则动平衡。

机械设计基础 第6章间歇运动机构

机械设计基础 第6章间歇运动机构
除滚子与凸轮接触面间的间隙以补 偿磨损。 优点：运转可靠、传动平稳、定位精度高、适应高速传 动，转盘可实现任何运动规律，还可以改变凸轮推 动角来得到所需要的转盘转动与停歇时间的比值。
机械设计基础第三、四章小测试题
一、填空 1、凸轮机构主要由（ ）、（ ）和（ ）三个基本构件组成 。 2、凸轮机构按从动件型式可分为（ ）、（ ）、（ ）三类。
1
A B
A B’
棘轮可双向运动
1
图a
双向棘轮1
图b
双向棘轮2
上述棘轮机构中，棘轮的 转角都是相邻齿所夹中心
角的倍数。即棘轮的转角 是有级性改变的。
牛头刨床进给机构
五、摩擦式棘轮机构： 无棘齿棘轮可实现无级性 改变。这种机构是通过棘 爪1与棘轮2之间的摩擦力 传递运动。——摩擦式棘 轮机构(机构传动较平稳， 噪声小，但接触面间易发
第6章 间歇运动机构
间歇运动机构：主动件连续运动时，从动件做 周期性时动、时停运动的机构称---
§6－1 棘轮机构 §6－2 槽轮机构 §6－3 不完全齿机构 §6－4 凸轮式间隙运动机构
§6－1 棘轮机构
一、组成：摇杆、棘爪、棘轮、止动棘爪。 二、工作原理： ①棘轮2固定在轴4上，其轮齿分 布在轮的外缘（也可内），原动 件1空套在轴4上。 ②原动件1逆时针摆动时，与其相 连的棘爪3借助弹簧或自重的作用 插入棘轮齿槽内，使棘轮随着转
代入得：
摩擦系数
pn Σ =90°
齿偏角
∵ Ff= Pn f
da
o1 通常取φ＝20°
tgφ > f =tgp
φ>p（为齿与爪间的摩擦角）
当 f=0.2 时，p＝11°30’
三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮齿形的画法 选定 齿数z 模数m 顶圆直径da 12~25 o2 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10 D =mz

机械设计基础第6章

机械设计基础第6章

6.4.2 渐开线齿廓的根切 现象及最小齿数
1. 根切现象 如图6.9所示，用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶 线超过理论啮合线的极限点N1（如图中双点画线 齿条所示），则由基圆以内无渐开线的性质可知， 超过N1的刀刃不仅不能切出渐开线齿廓，而且会 将根部已加工的渐开线切去一部分，如图6.10所 示，这种现象称为根切。根切大大削弱了轮齿的 弯曲强度，降低了齿轮传动的平稳性和重合度， 故应避免。
图6.3 渐开线齿廓的啮合特性
2） 中心距的可分性 由图6.3可知，∆O1N1C∽∆O2N2C，可推得两轮 的传动比为
齿轮加工完成后，基圆大小就确定了，因此渐 开线齿轮啮合，在安装时若中心距略有变化也不 会改变传动比的大小，此特性称为中心距可分性。 该特性使渐开线齿轮对加工、安装的误差及轴承 的磨损不敏感，这一点对齿轮传动十分重要，这 是渐开线齿轮传动的一大优点。
（6） 分度圆：设计齿轮的基准圆，在此圆上具有 标准模数和标准压力角，分度圆上的所有参数不 带下标，如分度圆半径r，齿厚s，齿槽宽e，模数 m等。 （7） 齿宽：沿齿轮轴线方向测得的齿轮宽度，用b 表示。 （8） 齿顶高：分度圆与齿顶圆之间的径向距离， 用ha表示。 （9） 齿根高：分度圆与齿根圆之间的径向距离， 用hf表示。 （10） 全齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离， 用h表示,明显地，h=ha+hf。
表6-1标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算公式
6.3.4 渐开线直齿圆柱齿轮 正确啮合的条件
一对渐开线齿廓能保证传动比恒定，但这并不 表明任意两个渐开线齿轮都能相互配对并正确啮 合传动，如图6.5所示，设相邻两齿同侧齿廓与啮 合线N1N2（同时为啮合点的法线）的交点分别为 K和K′，线段KK′的长度为齿轮的法向齿距，由于 两轮轮齿是沿啮合线啮合的，所以只有当两齿轮 在啮合线上的齿距即它们的法向齿距相等时，才 能保证两齿轮的相邻齿廓正确啮合。 而法向齿距等于两轮基圆上的齿距，因此两轮 正确啮合的条件可表述为pb1=pb2，pb=πmcosα，故 可得 πm1cosα1=πm2cosα2

机械设计基础_课后答案_(陈晓南)

机械设计基础_课后答案_(陈晓南)

机械设计基础_课后答案_(陈晓南)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第三章部分题解参考3-5 图3-37所示为一冲床传动机构的设计方案。

设计者的意图是通过齿轮1带动凸轮2旋转后，经过摆杆3带动导杆4来实现冲头上下冲压的动作。

试分析此方案有无结构组成原理上的错误。

若有，应如何修改习题3-5图习题3-5解图(a)习题3-5解图(b)习题3-5解图(c)解画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a)，其自由度为：142332345=-⨯-⨯=--=PPnF其中：滚子为局部自由度计算可知：自由度为零，故该方案无法实现所要求的运动，即结构组成原理上有错误。

解决方法：①增加一个构件和一个低副，如习题3-5解图(b)所示。

其自由度为：1152432345=-⨯-⨯=--=PPnF②将一个低副改为高副，如习题3-5解图(c)所示。

其自由度为：1232332345=-⨯-⨯=--=PPnF3-6 画出图3-38所示机构的运动简图（运动尺寸由图上量取），并计算其自由度。

习题3-6(a)图习题3-6(d)图解(a)习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。

自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(a)解图(a)习题3-6(a)解图(b)解(d) 习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)或习题3-6(d)解图(b)的两种形式。

自由度计算：1042332345=-⨯-⨯=--=P P n F习题3-6(d)解图(a) 习题3-6(d)解图(b)3-7 计算图3-39所示机构的自由度，并说明各机构应有的原动件数目。

解(a) 10102732345=-⨯-⨯=--=P P n FA 、B 、C 、D 为复合铰链原动件数目应为1说明：该机构为精确直线机构。

第6章 平面机构的运动简图及自由度

第6章 平面机构的运动简图及自由度
2.作为运动分析和动力分析的依据。
平面机构的运动简图及自由度
6.2 平面机构运动简图 6.2.1 运动副的符号
图6-5 两个构件组成转动副的符号
平面机构的运动简图及自由度
6.2 平面机构运动简图 6.2.1 运动副的符号
图6-6 两个构件组成移动副的符号
平面机构的运动简图及自由度
6.2 平面机构运动简图 6.2.1 运动副的符号
4
F 3n 2Pl Ph 33 240
1
平面机构的运动简图及自由度
6.3 平面机构的自由度 6.3.2 计算平面机构自由度应注意的事项 1.复合铰链 例6-4 试计算图6-13所示机构的自由度。
图6-12 复合铰链
平面机构的运动简图及自由度
6.3 平面机构的自由度 6.3.2 计算平面机构自由度应注意的事项
F 3n 2PL PH
二、机构具有确定运动的条件
2
1 1
3 4
F 33 24 0 1
1、当原动件数>F
卡死不能动或破坏
原动件数=F 机构运动确定
平面机构的运动简图及自由度
6.3 平面机构的自由度
6.3.1 平面机构自由度计算公式及机构具有确定运动的条件
F 3n 2Pl Ph 3 4 25 2
平面机构的运动简图及自由度
6.3 平面机构的自由度
6.3.2 计算平面机构自由度应注意的事项
注：只有有小滚子处，且小滚子几何中 心与转动中心重合，才是局部自由度。
是 不是
图6-14 局部自由度
平面机构的运动简图及自由度
6.3 平面机构的自由度 6.3.2 计算平面机构自由度应注意的事项
3.虚约束
1 2
1 2

2011-最新陈立德版机械设计基础第6、7章课后题答案

2011-最新陈立德版机械设计基础第6、7章课后题答案

第6章 间歇运动机构6.1 某牛头刨床工作台横向进给丝杆的导程为5 mm ，与丝杆联动的棘轮齿数为40，求此牛头刨床的最小横向进给量是多少？若要求此牛头刨床工作台的横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次能转过的角设应为多少？答：牛头刨床的横向进给量最小为m in 50.125m m 40f ==若要求其横向进给量为0.5mm ，则棘轮每次转过的角度应为0.5360360.12540⨯=6.2 某外啮合槽轮机构中槽轮的槽数z =6，圆销的数目k =1，若槽轮的静止时间1s2rt =，试求主动拨盘的转速n 。

答：主动拨盘的转速为：36018036016rs 23603n -+==⨯6.3 在六角车床上六角刀架转位用的外啮合槽轮机构中，已知槽轮槽数z =6，槽轮停歇时间15s r 6t =，运动时间m 5s r3t =，求槽轮机构的运动系数τ及所需的圆柱销数目。

答：运动系数53m 551m6323t t t τ===++所需圆柱销数目232622(2)(62)z k z τ⨯⨯===--6.4内啮合槽轮机构能不能采用多圆柱销拨盘？ 答：不能。

第七章 螺纹连接与螺旋传动7.1常用螺纹的种类有哪些？各用于什么场合？答：常用螺纹的种类有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹，前两种主要用于联接，后三种主要用于传动。

7.2螺纹的主要参数有哪些？怎样计算？ 答：螺纹的主要参数有：（1）大径d ；（2）小径d 1；（3）中径d 2；（4）螺距P ；（5）导程S ；（6）升角λ；22tan SnPd d λππ==；（7）牙型角α、牙型斜角β。

7.3 螺纹的导程和螺距有何区别？螺纹的导程S 和螺距P 与螺纹线数n 有何关系？答：螺距是螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，导程则是同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

导程S 、螺距P 、螺纹线数n 之间的关系：S nP =。

7.4 根据牙型的不同，螺纹可分为哪几种？各有哪些特点？常用的连接和传动螺纹都有哪些牙型？答：根据牙型的不同，螺纹可分为普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹。

杨可桢《机械设计基础》(第6版)笔记和课后习题详解(间歇运动机构)

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第6章间歇运动机构6.1 复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。

学习时需要牢记特点和相关计算公式。

本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1 三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2 棘轮机构图6-1-1 棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3 槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4 不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。

2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。

6.2 课后习题详解6-1 已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。

解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。

图6-2-16-2 已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。

拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。

槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。

槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。

杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-第六章至第七章【圣才出品】

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第6章间歇运动机构6.1复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。

学习时需要牢记特点和相关计算公式。

本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2棘轮机构图6-1-1棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。

2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。

6.2课后习题详解6-1已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。

解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。

图6-2-16-2已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。

拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。

槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。

槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。

6-3在转塔车床上六角刀架转位用的槽轮机构中，已知槽数z＝6，槽轮静止时间t s ＝5/6s，运动时间t m＝2ts，求槽轮机构的运动特性系数τ及所需的圆销数K。

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6-1 齿轮啮合传动应满足哪些条件？答：齿轮啮合传动应满足：1.两齿轮模数和压力角分别相等；2.121≥=pB B bε，即实际啮合线B 1 B 2大于基圆齿距p b 。

3. 满足无侧隙啮合，即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。

6-2 齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效？答：1.轮齿折断。

设计齿轮传动时，采用适当的工艺措施，如降低齿根表面的粗糙度，适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理（如喷丸、辗压等）以及采用良好的热处理工艺等，都能提高轮齿的抗折断能力。

2.齿面点蚀。

可采用提高齿面硬度，降低表面粗糙度，增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。

3.齿面磨损。

减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。

4.齿面胶合。

可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度，选用抗胶合性能好的材料，使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。

5.塑性变形。

为减小塑性变形，应提高轮齿硬度。

6-3 现有4个标准齿轮：m 1=4mm ，z 1=25；m 2=4mm ，z 2=50；m 3= 3mm ，z 3=60；m 4=2.5mm ，z 4=40。

试问：（1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？（2）哪两个齿轮能正确啮合？（3）哪两个齿轮能用同一把滚刀加工？这两个齿轮能否改成同一把铣刀加工？答：1.根据渐开线性质4，渐开线的形状取决于基圆半径，基圆半径ααcos 2cos r mzr b ==。

当两齿轮基圆半径相等时，其齿廓形状相同。

98.46cos 2cos 1111r===ααzm r b97.93cos 2cos 21222r ===ααzm r b38.56cos 2cos 3331b3r===ααzm r98.46cos 2cos 4444r ===ααzm r b因此，齿轮1和4渐开线形状相同。

2.两个齿轮能正确啮合条件是两齿轮模数和压力角分别相等。

因此，齿轮1和2能够正确啮合。

3.齿轮利用滚刀加工时，只要齿数和压力角相等，齿轮都可用同一把刀具加工。

因此，齿轮1和2可用同一把刀具加工。

不能。

铣刀加工齿轮为仿形法。

需渐开线形状相同。

6-4 什么是软齿面和硬齿面齿轮传动？设计准则是什么？答：软齿面齿轮齿面硬度≤350HBS ，应齿面齿轮齿面硬度＞350HBS 。

其设计准则分别为：1.闭式软齿面齿轮传动 其主要失效形式为齿面点蚀，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，初步确定其模数及几何尺寸后，再校核其齿根弯曲疲劳强度。

2.闭式硬齿面齿轮传动 其主要失效形式是齿根疲劳折断，应先按轮齿弯曲疲劳强度进行设计计算，求出模数并确定齿轮的几何尺寸，然后校核齿面接触疲劳强度。

6-5 设计直齿圆柱齿轮传动时，其许用接触应力如何确定？设计中如何选择合适的许用接触应力值带入公式？答：1.齿面接触疲劳强度的许用接触应力[]SZHNTH Hσσlim=两齿轮在啮合传动时，产生的齿面接触应力σH 相等，但它们的许用接触应力［σH ］不一定相等，计算时，应将两者中的较小者代入公式。

2.齿根弯曲疲劳强度的许用接触应力[]SYFNTF Fσσlim=由于两齿轮齿数不同，齿形修正系数Y F 、Y S 不同，两齿轮的齿根弯曲应力不同。

另外，由于两齿轮的材料不同热处理方法不同，两齿轮的许用弯曲应力也不相同。

所以，利用公式进行校核时，两齿轮应分别校核。

利用公式进行设计时，应带入[]σFSF YY 比值的较大值进行设计。

6-6 斜齿轮螺旋角的大小对齿轮承载能力有何影响？答：螺旋角β值愈大，轮齿愈倾斜，传动能力越大，传动平稳性愈好，但传动时产生的轴向力F a 较大。

6-7 两个标准直齿圆柱齿轮，其模数、齿数、压力角分别是z 1=22、m 1=3、α=200、z 2=11、m 2=7、α=200。

分析其渐开线形状是否相同？答：根据渐开线性质4，渐开线的形状取决于基圆半径，基圆半径ααcos 2cos r mzr b ==。

当两齿轮基圆半径相等时，其齿廓形状相同。

62cos 2cos 1111r===ααzm r b72cos 2cos 2222r ===ααzm r b因此，两齿轮渐开线形状不同。

6-8 已知一对正确安装的标准渐开线直齿圆柱齿轮传动，其中心距a=175 mm ，模数m=5 mm ，压力角α=200，传动比i 12=2.5。

求两齿轮的齿数，并计算小齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径。

解：1.)(521)(21a 2121z z z z m +⨯=+==175 zz i 12==2.5两式联立，得Z 1=20，Z 2=502. d=mz=5×20=100mm3.h d a a d 2+==m mz h a *+2=5×20+2×1×5=110mm 4. h df fd 2-==()mc h a mz **-+2=5×20—2×（1+0.25）×5=87.5mm5.αcos d db==mzcos α=94mm6-9 已知某机器的一对直齿圆柱齿轮减速传动，其中心距a=250 mm ，传动比i=3，z 1=25，n 1=1440 r/min ，b 1=100，b 2=94 mm ，小齿轮材料为45钢调质，大齿轮为45钢正火，载荷有中等冲击，由电动机驱动，单向运转，使用寿命为5年，两班制工作，试确定这对齿轮所能传递的最大功率。

解：分析题目：根据已知条件，齿轮的主要参数：1.齿数z 1=25，z 2=i z 1=3×25=75， 2.模数m 。

根据)(m 21)(21a 2121z z z z m +=+==250，可得m=5mm 。

主要参数已知，齿轮可加工制作。

现需要对齿轮进行强度校核，计算其所能传递的最大功率。

根据齿轮材料及热处理方法，小齿轮材料为45钢调质，大齿轮为45钢正火，其硬度值均≤350HBS ，为软齿面齿轮。

应按公式（6-18）进行校核。

[]σσHHub u K d T ≤±=211)1(668解题过程： 1.载荷系数k根据载荷有中等冲击，由电动机驱动，两班制工作，查表6-5，确定k=1.5 2.齿数比u u=i=3 3.齿宽b b =b 2=94mm4.分度圆直径d 1 d 1=mz=5×25=125mm5.许用应力［σH ］[]SZHNTH Hσσlim=（1）σHlim ：小齿轮材料为45钢调质，大齿轮为45钢正火，查表6-4，其硬度分别为250HBS ，200HBS 。

查图6-23，σHlim1=520MPa ，σHlim2 =490MPa.（2）Z NT ：N 1=60n 1jL h =60×1440×1×5×300×16=2×109；N 2=60n 2jL h = N 1/i=6.9×108 查图6-24得，Z NT1=0.98，Z NT2=1.05 （3）S H ：一般可靠度取S H =1 带入公式：［σH1］=509.6MPa ，［σH2］=466.7MPa ，进行校核时，将其中的较小值带入公式。

将各参数代人公式（6-18）得7.46644062506668394)13(5.1668)1(668121211125≤=⨯⨯+⨯⨯=±T T d T ub u KT 1≤3.58×1056.计算齿轮所能传递的最大功率n p T 1131109550⨯= 101010p3531119550144058.39550⨯⨯⨯=⨯=n T =54kW 6-10 计一对直齿圆柱齿轮传动。

已知传递的功率p=10Kw ，小齿轮转速n 1=480 r/min ，传动比i=3.2，载荷有中等冲击，单向运转，小齿轮相对轴承非对称布置，使用寿命为15000 h 。

解：1.选择材料、热处理方法及精度等级齿轮没有特殊要求，采用软齿面齿轮，查表6-4，小齿轮选40Cr ，调制处理，取硬度值为250HBS ；大齿轮材料选45钢，调制处理，取硬度值为220HBS 。

查表6-10初定齿轮的精度等级为8级。

2.按齿面接触疲劳强度进行设计因两齿轮的材料均为45钢，所以应用公式（6-19）进行设计。

[]3211)1(43.76σψH UU K dT d ±≥确定有关参数：（1）载荷系数K 查表6-5取K=1.5（2）转矩T 11989584801095509550101031131=⨯⨯=⨯=npT （N ·mm ） （3）齿数比u u=zz 12确定小齿轮齿数 取z 1 =29，则z 2=i z 1 =3.2×29=92.8，将z 2圆整为整数取z 2=93 实际传动比 i 0=zz12=93/29=3.2齿数比 u= i 0=3.2（4）齿宽系数ψd齿轮采取非对称布置，查表6-8得ψd =1 （5）许用齿面接触应力［σH ］[]SZHNTH Hσσlim=①齿面接触疲劳极限σHlim根据硬度值、齿轮材料和热处理方法查图6-23得 σHlim1=570 MPa ， σHlim2=520 MPa②接触疲劳强度寿命系数Z NTN 1= 60n 1jL h =60×480×15000=4.32×108N 2=iN 1=2.332.4108⨯=1.35×108查图6-24得Z NT1=0.9，Z NT2=0.93③安全系数 按一般可靠度取S H =1.00带入公式计算［σH1］=513MPa ，［σH2］=484MPa 。

将较小值带入公式得 d 1≥90.4mm3.计算齿轮的主要尺寸d 1=m z 1≥90.4m ≥294.901=zd=3.1 查表6-1取m=4d 1=m z 1=4×29=116mmb= b 2=ψd d 1=116mm 圆整后取b 2=115mm ，b 1= b 2+（5~10）=120mm4.校核齿根弯曲疲劳强度确定相关参数[]σσFSFSFFYY zmT YY d T b K bm K ≤==1211122（1）齿形修正系数和应力修正系数Y F 、Y S ，查表6-7得： Y F1=2.53，Y S1=1.62利用插入法计算Y F2=2.19，Y S2=1.78。

（2）许用弯曲应力［σF ］[]SYFNTF Fσσlim=①齿根弯曲疲劳极限σFlim ，其值查图6-25得：σFlim1=210MPa ，σFlim2=190MPa 。

②弯曲疲劳强度寿命系数Y NT ，查图6-26得：Y NT1=0.9，Y NT2=0.93。

③安全系数 一般可靠度取S F =1.25。