机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)

华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习四（第8章—第10章—第11章）第八章 齿轮系及其设计一、填空题1、周转轮系根据自由度不同可分为 差动轮系 和 行星轮系 ，其自由度分别为 2 和 1 。

2、组成周转轮系的基本构件有： 太阳轮 ； 行星轮 ， 系杆 。

3、K i 1与H K i 1不同，K i 1是 构件1和K 的传动比 ；HK i 1是 构件1和K 相对系杆H 的传动比 。

二、简答题1、什么是复合轮系？写出计算复合轮系传动比的步骤。

复合轮系：由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的轮系。

步骤：（1）划清组成复合轮系中的定轴轮系和周转轮系；（2）分别采用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式列出计算方程式； （3）根据这些轮系的组合方式联立解出所求的传动比。

2、在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向，并指出蜗轮4的旋向。

答：蜗轮4为顺时针转动，蜗轮4的旋向为左旋。

3 在图示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为：z 1＝20，z 2＝50，z 3＝15，z 4＝30，z 6＝40，z 7＝18，z 8＝51，蜗杆z 5＝1，且为右旋，试求传动比i 18；并指出提升重物时手柄的转向。

答：所示轮系为定轴轮系；各轮转向为：8－逆时针、7－顺时针、4－箭头向左、3－箭头向上、2－箭头向上、1－箭头向上；传动比：67.56618=i4在图示的蜗杆传动中，试分别在左右两图上标出蜗杆1的旋向和转向。

答：左图为右旋蜗杆；右图蜗杆逆时针转动。

三计算题1 在图示的轮系中，已知z1＝20，z2＝30，z3＝18，z6＝48，齿轮1的转速n1＝150 r/min，试求系杆H的转速nH的大小和方向。

1.667.534124114-=⨯-=--=ZZZZiHHHωωωω因为：04=ω所以：667.511+=Hωω m in/5.22r H =ω2、在图中，已知：Z 1=20 ，Z 2=30 ，Z 2’=25，Z 3=75，Z 4=30，Z5=25，。

求轮系的传动比i 15， 并标出n 5的旋转方向。

，所以：5815.4451415-=⨯=i i in 5的旋转方向与n 1的相反。

3、图示轮系中，已知各标准齿轮的齿数分别为z 1=z 3=z 4=20，z 2=24，z 2`= z 3`=24， z 4`=30，z 5=90，n 1=n5=1440r/min ，方向如图。

求i 1H 和n H 的大小，并在图上标明各轮的转向。

答：1－2－2`－3组成定轴轮系，3`－4－4`－5－H 组成周转轮系。

定轴轮系中：`23123113z z z z n n i == （1）因为轴线不平行，齿数前的符号由箭头表示，n3方向向下。

周转轮系中`45`345`35`35`3z z z z n n n n n n i H H H H H---==＝ （2） 齿数前的－号表示相对H 的运动中，3`和5的方向相反。

由公式（1）求出 n 3=2400r/min 。

n3=n3` 则公式（2）可求出3040902014002400⨯⨯-=-H H n n － n H =1824r/min +号表示n H 与n 3同向。

另外可得1824144011==H Hn n i ＝0.78954、在图示行星减速装置中，已知Z 1=Z 2=20,Z 3=60。

当手柄转过900时，转盘H 转过多少度？先求i 1H3133113-=-=--=Z Z n n n n i H HH而：n 3=0 所以：411==HH n n i 当手柄转过900时，当手柄转过22.50时。

5、某技术人员设计的传动装置如图所示，其中：1为单头右旋蜗杆，2为蜗轮，其齿数为1002=z ，其余各轮齿数为：42z z ='、804='z 、205=z 。

运动由蜗杆1和齿轮5输入，由系杆输出，若m in 100051r n n ==，转向如图所示，求H n 的大小和方向。

5n 54'232'4Hn 11该轮系是一混合轮系：锥齿轮2'、3、4和系杆H 组成周转轮系；由蜗杆1和蜗轮2组成定轴轮系； 圆柱齿轮5，4'组成定轴轮系。

在由蜗杆1和蜗轮2组成定轴轮系中，有：min 101001100021122r z z n n n =⨯=⨯=='取其为正（箭头方向向上，同n5） m in 1022r n n =='在由圆柱齿轮5，4'组成定轴轮系中，有：min 2508020100054544r n z z n n -=⨯-=⨯-=='' 在锥齿轮2'、3、4和系杆H 组成周转轮系中，有；1244242-=-=--='''z zn n n n i H H H 即：m in 120r n H -=方向与5n 相反。

6．图示轮系中，已知：Z 1=22，Z 3=88，Z 4=Z 6。

试求传动比i 16该轮系为复合轮系，4z 、5z 、6z 组成定轴轮系， 1z 、2z 、3z 、H 组成周转轮系。

在4z 、5z 、6z 组成定轴轮系中：1466446-=-==z z n n i ，64n n -= 在1z 、2z 、3z 、H 组成周转轮系42288133113-=-=-=--=z z n n n n i H H H式中6n n H =，46661-=---n n n n ，解得619n n =，96116==n ni7．如图所示轮系，2521=='z z ，2032==z z ，100=H z ，204=z ，求14i轮系中，由齿轮4—H 组成定轴轮系，由齿轮1－2－2’－3－H 组成周转轮系2516213233113==--='z z z z i H Hωωωω03=ω得到：251601=--H H ωωω，36.02591=+=H i 072.04114＝－H H i i i ⨯=，负号表示齿轮1，4转向相反。

8、已知轮系主动轮转向如图所示，齿轮均为标准齿轮，标准安装，Z 1＝2，Z 2＝40，Z 2’＝24，Z 3＝48，Z 4＝120，Z 5＝18，Z 6＝36，求传动比i 16，并标出轮2、5、6的转向。

答:Z 1、Z 2组成定轴轮系；Z 2、Z 3、Z 4及Z 5（H ）组成周转轮系； Z 5、Z 6组成定轴轮系 20122112===Z Z n n i 蜗杆左旋，蜗轮2转向箭头向上。

511'242424'2-=-=--=--=Z Zi n n n n i H H H H 62=H i 轮5转向箭头向上 26556==n n i 轮6转向箭头向左 因此 2405621216=⨯⨯=i i i i H9 在图示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为z 1＝z 6＝20，z 3＝z 4＝40，z 2＝z 5＝10，试求： 1）固定齿轮4时的传动比i 1H2； 2）固定齿轮3时的传动比i 1H2。

（1） 2111262224246=-=--=H H H H i iωωωω 32621==H H i i（2）21311113-=--=H H H i ωωωω31111==H H i ωω22426264-=--=H H H i ωωωω16ωω= 314ωω=5921=H i第十章机械的运转及其速度波动的调节一、选择题1、机构中各活动构件的质量为定值，其等效质量（ C ）定值。

A 是；B 不是；C 不一定是。

2、机器中每一个零件的质量或转动惯量都同飞轮的转动惯量一样，对周期性速度波动能起到调节作用。

该说法（ B ）。

A 正确；B 不正确；C 无法判断。

3、在建立机械的等效动力学模型时，等效力或等效力矩所作之功与机器上所有外力和外力矩所作之功等效，其中的外力和外力矩（ C ）。

A 包括惯性力和惯性力矩；B 不包括惯性力和惯性力矩；C 包括惯性力，惯性力矩和重力。

4、机器在安装肥料后，原动机的功率可以比未安装飞轮时（ C ）。

A 一样；B 大；C 小。

5、利用飞轮进行调速的原因是它能（ C ）能量。

A 产生；B 消耗；C 储存和放出。

6、在周期性速度波动中，一个周期内等效驱动力做功Wd与等效阻力做功Wr的量值关系是（）。

A Wd >Wr;B Wd <Wr ;C Wd!= Wr;D Wd =Wr.7、有三个机构系统，它们主轴的ωmax 和ωmin分别是。

A 1025rad/s，975rad/s；B 512.5rad/s， 487.5rad/s;C 525rad/s，475rad/s其中，运转最不均匀的是（），运转最均匀的是（）。

8、将作用于机器中所有驱动里，阻力，惯性力，重力都转化到等效构件上，求得的等效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是（）。

A 数值相同，方向一致；B 数值相同，方向相反；C 数值不同，方向一致；D 数值不同，方向相反。

9、对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在（）阶段进行速度调节。

A 启动；B 停车；C 稳定运动。

10、对于单自由度的机构系统，假想用一个移动构件等效时其等效质量按等效前后（）相等的条件进行计算。

A 动能；B 瞬时功率；C 转动惯量。

11、但自由度机构的等效转动惯量（）>0。

A 一定；B 不一定；C 一定不。

12、等效力矩的值（）。

A 一定大于零；B 一定不小于零；C 可以等于零；D 一定不等于零。

13、利用飞轮进行调速的原因是它能（）能量。

A 产生；B 消耗；C 储存和释放。

二、填空题1、按等效构件上作用的等效力和等效力矩所产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力或外力矩所产生的瞬时功率之和的原则计算等效力矩；2、按等效构件的等效质量和等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能原则计算等效转动惯量。

3、某机器主轴的最大角速度ωmax =200rad/s，最小角速度ωmin=190rad/s，则该机器的主轴平均角速度ωm等于195rad/s，机器运转的速度不均匀系数δ等于0.051。

4、飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。

5、非周期性速度波动不能采用飞轮调节，而是通过增加反馈装置来进行调节，这种装置称为调速器。

6、等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。

7、等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。

8、机器产生速度波动的主要原因是输入功不等于输出功。

速度波动的类型有周期性和非周期性两种。

前者一般采用的调节方法是飞轮，后者一般采用的调节方法是调速器。

9、具有等效转动惯量的等效构件的动能等于原机构的动能，而作用于其上的等效力矩瞬时功率等于作用在原机构上的所有个外力在同一瞬时的功率。