机械设计课后习题第8章
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第8章习题答案
8-1 定轴轮系和周转轮系的主要区别是什么?
答：轮系传动时，如果每个齿轮轴线的几何位置都是固定不变的，这样的轮系称为定轴轮系。
如果至少有一个齿轮的轴线几何位置不固定，可绕另一个齿轮的固定轴线转动，这样的轮系称为周转轮系。
由此可见定轴轮系和周转轮系的主要区别是轮系中每个齿轮的轴线几何位置是否是固定。
8-2 何谓转化机构？
答：在周转轮系中，由于行星轮的运动是兼有自转和公转的复杂运动，因此其传动比不能直接运用定轴轮系传动比公式进行计算。
根据相对运动原理，假想给整个周转轮系加一个与行星架H 转速大小相等、方向相反的公共转速（H n -），此时各构件间的相对运动关系不变，但行星架将成为“静止”的机架，周转轮系就转化成定轴轮系。
这个假想的定轴轮系称为周转轮系的转化机构，借助此转化机构，按定轴轮系的传动比公式进行周转轮系传动比的计算。
8-3 如图8-16所示轮系中，已知蜗杆（右旋）转速m in /9601r n =（顺时针），各轮齿数为21=z 、302=z 、182='z 、283=z 、253='z 、354=z 、404='z 、505=z 、455='z 、1206=z 。
求齿轮的转速6n 的大小及转向。
解：（1）该轮系为空间定轴轮系
（2）44.5445
4025182605035283054321654326116=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=''''==z z z z z z z z z z n n i 6n =
161i n min /63.1744.54960r == 齿轮6的转向画箭头，从下往上。
8-4 图8-17所示时钟系统。
已知齿轮的模数为C B m m =，齿数为151=z 、122=z , 求 C B z z 和。
解：（1）该轮系为平面定轴轮系
（2）1212152111==⨯⨯===分时i z z z z z z n n i B C B C B B B C a a 21=
)(2
)(221B B C C z z m z z m +=+ C B m m = 15+C z =12+B z 得： C z =45 B z =48
8-5 图8-18所示的轮系中，已知各轮齿数为351=z 、302=z 、1103=z ,
求传动比1H i 。
解：（1）该轮系为平面行星轮系，太阳轮3是固定的，03=n 。
（2）其转化轮系传动比为
=H i 13()35110113213213131-=-=-=--=z z z z z z n n n n n n H H H H
=H i 1335
11001-=--H H n n n
故 1H i ==1n n H 0.24 由计算结果可知1H i 为正值，这说明行星架H 转向与齿轮1转向相同。
8-6 图8-19所示磨床砂轮进给机构。
已知丝杠为右旋，导程mm S 3=，281=z 、562=z 、383=z 、574=z ，若手轮输入转速m in /501r n =，求砂轮的进给位移和方向。
解：（1）该轮系为平面定轴轮系
（2）338
2857561314224114=⨯⨯=-==z z z z n n i ）（ 4n =
141i n min /67.16350r == 齿轮4与齿轮1的转向相同。
（3）砂轮的进给位移mm Sn x 5067.1634=⨯==
砂轮移动的方向是水平向右。
8-7 图8-20所示手动起重葫芦。
已知齿轮的齿数为121=z 、302=z 、142='z 、543=z ，求手动链轮S 和起重链轮H 的传动比SH i ，并说明此轮系的类型及功用。
图8-20 题8-7图
解：（1）该轮系为平面行星轮系，太阳轮3是固定的，03=n 。
（2）其转化轮系传动比为
=H i 13()2132131311'-=--=z z z z n n n n n n H H H H =H i 1314
125430)1(011⨯⨯-=--H H n n n
故 SH i = H i 1==H
n n 110 由计算结果可知SH i 为正值，这说明行星架H 转向与齿轮1转向相同。
该轮系功用是手动链轮S 转速是起重链轮H 转速的10倍。
8-8 图8-21所示混合轮系。
已知201=z 、302=z 、283=z 、354=z 、805=z ，求传动比H i 1。
解：（1）该轮系为平面行星轮系，太阳轮3是固定的，03=n 。
（2）其转化轮系传动比为
=H i 13()35110113213213131-=-=-=--=z z z z z z n n n n n n H H H H
=H i 1335
11001-=--H H n n n 故 1H i =
=1
n n H 0.24
由计算结果可知为1H i 正值，这说明行星架H 转向与齿轮1转向相同。
8-9 图8-22所示自行车里程表机构，C 为车轮轴，已知 171=z 、233=z 、194=z 、204='z 、245=z 。
设轮胎受压变形后车轮的有效直径为0.7m ，当车行1km 时，表上的指针刚好转移（动）一周，求齿轮2的齿数。
解：（1）该轮系为平面混合轮系，太阳轮3是固定的，03=n 。
（2）1-2 定轴轮系：
17
2122112z z z n n i -=-== 3-4（4'）-5 行星轮系，其转化轮系传动比为：
=H i 35
()202324191435405353⨯⨯='-=--=z z z z n n n n n n H H H H （3）03=n H n n =2
当1n =45514
.37.010007.01000=⨯=π时 =5n 1周 故 2z =78。