《机械设计基础》作业3知识讲解

《机械设计基础》作

业3

机械设计基础作业3 5 轮 系

思 考 题

5-1 定轴轮系与周转轮系的主要区别是什么？行星轮系和差动轮系有何区别？ 5-2 定轴轮系中传动比大小和转向的关系？ 5-3 什么是惰轮？它有何用途？

5-4 什么是转化轮系？如何通过转化轮系计算出周转轮系的传动比？ 5-5 如何区别转化轮系的转向和周转轮系的实际转向？

5-6 怎样求混合轮系的传动比？分解混合轮系的关键是什么？如何划分？ 5-7 观察日常生活周围的机器，各举出一个定轴轮系和周转轮系，并计算出传

动比和转向。

习 题

5-1 在图示的轮系中，已知z 1=15，z 2=23，z 2’=15，z 3=31，z 3’=15，z 4=33，

z 4’=2(右旋)，z 5=60，z 5’=20,（m =4 mm ）,若n 1 =500r/min,求齿条6线速度u 的大小和方向。

题图

5-1

题图5-2

5-2 在图示齿轮系中，已知z 1=z 2=19，z 3’=26，z 4=30，z 4’=20，z 5=78，齿轮1

与齿轮3同轴线，求齿轮3的齿数及传动比i 15。

题图

5-3

题图

5-4

5-3 在图示的钟表传动示意图中，E 为擒纵轮，N 为发条盘，S ，M 及H 分别为

秒针，分针和时针。设z 1=72，z 2=12，z 3=64，z 4=8，z 5=60，z 6=8，z 7=60，

z 8=6，z 9=8，z 10=24，z 11=6，z 12=24，求秒针与分针的传动比i SM 及分针与时针的传动比i MH 。

5-4 图示车床变速箱中，移动三联齿轮a 可使齿轮3’和4’啮合，又移动双联齿

轮b ，可使齿轮5’和6’啮合。已知各轮的齿数为z 1=42，z 2=58，

z 3’=38，z 4’=42，z 5’=50，z 6’=48，电动机转速为1450r/min 。试求此种情况下输出轴转速的大小和方向。

5-5 在图示的行星减速装置中，已知z 1=z 2=17，z 3=15。当手柄转过90°时转

盘H 转过多少度？

题图

5-5

题图

5-6

题图5-7

5-6 在图示的差动齿轮系中，已知各轮齿数z 1=15，z 2=25，z 2’=20，z 3=60。若

n 1 = 200r/min ，n 3 = 50r/min ，且转向相同，试求行星架H 的转速n H 。 5-7 在图示的手动葫芦中，S 为手动链轮，H 为起重链轮。已知

z 1=21,z 2=29,z 2’=14,z 3=55,求传动比i SH 。

5-8 在图示极大传动比减速器中，蜗杆1和齿轮1’为同一构件，蜗杆5及齿

轮5’也为同一构件，蜗杆1和5 均为单头右旋，z 1=101，z 2=99，

z 2’=z 4，z 4’=100，z 5’=100。求传动比i 1H 。

5-9 求图示轮系的传动比i 14，已知z 1=z 2’=25，z 2=z 3=20，z H =100，z 4=20。 5-10 图示齿轮系中，动力由轴Ⅰ输入，轴Ⅱ输出。已知z 1=12，z 2=51，

z 2’=49，z 3=75，z 4=12，z 5=73。求1)i I II ；2)若齿轮2的齿数改为z 2=50，求i I II 。

5-11 在图示镗床镗杆进给机构中，各轮的齿数z 1=60，z 4=z 3’=z 2=30，螺杆的

导程p z =6mm ，且为右旋螺纹，设所有齿轮的模数相同，当被切工件的右旋螺纹的导程mm p z 2' 时，齿轮2’和3的齿数各为多少？

题图

5-8

题图

5-9

题图

5-10

5-12 在图示混合齿轮系中，设已知各轮的齿数，试计算其传动比i I II 。

题图

5-11

题图

5-12

6其它常用机构

思考题

6-1常见的棘轮机构有哪几种型式？各具有什么特点？

6-2观察自行车后轮轴上的棘轮机构和牛头刨床上用于进给的棘轮机构，分别说出各是哪种棘轮机构及其工作原理。

6-3槽轮机构中槽轮槽数与拨盘上圆柱销数应满足什么关系？为什么要在拨盘上加上锁止弧？

6-4选定一机器，分析其中槽轮机构的槽数和圆柱销数？说明为什么在此要用槽轮机构？可否采用其它机构替换？

6-5举出一不完全齿轮机构实例，说明其工作原理及作用。

6-6圆柱形凸轮间歇运动机构与蜗杆形凸轮间歇运动机构有何区别？

6-7凸轮间歇运动机构的运动规律如何确定？如何实现？设计运动规律时应注意哪些问题？

6-8棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构是常用的四种间歇运动机构，通过对比，说出在运动平稳性、加工工艺性和经济性等方面各具有哪些优缺点？各适用于什么场合？

6-9组合机构的组合方式有哪几种？请各举出一应用实例。

习题

6-1已知棘轮齿数z=15，棘轮直径D=100mm，原动件摆动角为30°，每次摆动滑过棘轮上两齿，试确定棘轮机构的几何尺寸。

6-2已知槽轮机构的槽数z=5，拨盘的圆销数K=1，转速n1=75 r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

7机械的动力性能

思考题

7-1为什么要对转子进行动平衡？

7-2静平衡和动平稳有何不同？各用于何种转子？

7-3如何进行平衡计算？如何进行平衡实验？

7-4从日常生活中找出两个动平衡实例。

7-5机械的速度为什么会波动？

7-6机械的周期性速度波动和非周期性速度波动有何不同？可用什么方法来调节？

7-7如何计算简单机器的机械效率？如何计算复杂机器的机械效率？

8机械零件设计概论

思考题

8-1 机械零件设计的基本要求是什么？

8-2 什么叫失效？机械零件的主要失效形式有几种？各举一例说明。

8-3 什么是设计准则？设计准则的通式是什么？

8-4 复习材料及热处理问题。复习公差与配合问题。

8-5 什么是零件的工艺性问题？主要包含哪几方面的问题？

8-6 什么是变应力的循环特性？对称循环应力和脉动循环应力的循环特性为多少？

8-7 什么是疲劳强度问题？如何确定疲劳极限和安全系数？

8-8 主要的摩擦状态有哪四种？

8-9 磨损过程分几个阶段？常见的磨损有哪几种？