第11章 轮系习题答案(答案类别)
机械原理轮系习题参考答案
一、解：（1）判断方向，蜗杆左旋用左手右旋用右手，四指握向蜗杆转动方向，拇指指向的反方向即为涡轮转向。
由此逆向判断图中蜗杆、涡轮和齿轮旋转方向如图中箭头所示。
手柄转向如图所示。
4001
601836186056341265432116=××=••=••=z z z z z z w w w w w w i 二、解：该轮系为周转轮系，由反转法对整个轮系加一个反向旋转角速度H w −，
由于齿轮4为定齿轮，角速度为零，即04=w ，所以H H i i 14
11−=； 又有 2.2)1(3423123
14−=•••−=z z z z z z i H
所以 2.32.211=+=H i
三、解：此轮系中假设轮1的方向向下，则行星轮2、2'和太阳轮4的转向都是
向下。
行星轮2、2'和行星架的角速度相同 在左边行星轮系中,1
3
1H 130z z H H −=−−=ωωωω 在右边行星轮系中,'2
444'2z z H ==ωωωω ∴4114ωω=i ==+4'2131z z z z z 25416
四、解：该轮系可以分为两部分，如图中虚线所分的左右两部分，左边为周转轮系，右边为定轴轮系；
分别求出两个轮系的传动比如下：
周转轮系：=H i 1414
1556601441===++z z n n n n H H ； 定轴轮系：7
63530566556====z z n n i ； 两轮系的关系是：
45n n =； 联立方程组求得min 9.741r n ≈； 转向与齿轮6转向相反。
机械原理与机械零件活页练习11解答
一、单选题 11-1 所谓定轴轮系，是指轮系中 。 A．各齿轮的轴都是固定不动的 B．各齿轮的轴线都是固定不动的 C．各齿轮都是固定不动的 D．至少一个齿轮的轴线是固定不动的
练习十一 轮系
11-2 所谓周转轮系，是指轮系中 。 A．各齿轮的轴线均相对某一固定轴线作运动 B．各齿轮的轴线均绕着某一固定轴线作回转运动 C．至少有一个齿轮的轴线相对其他齿轮的固定轴 线作运动 D．至少有一个齿轮的轴线绕着其他齿轮的固定轴 线作回转运动
练习十一 轮系
2）按要求填表
序号
变速传动路线
Ⅱ轴转速nⅡ的计算过程
Ⅱ轴转向
（用图中的符号表示） （直接代入输入转速和齿数） （填箭头）
1档 （快进）
Ⅰ—A—B—Ⅱ
nⅡ=nⅠ=1872r/min
↑
2档 （中进）
Ⅰ—1—2—3—4—Ⅱ
nⅡ= 1872 19 31 1116r / min 38 26
H与3同向
z1 =20， z2 =24 z2‘ = 30，z3 = 40 n1 =200r/min n3 =100r/min
练习十一 轮系
3）求图b所示轮系的nH。
i1H3
n1 nH n3 nH
z2z3 z1z2
200 nH 24 40 8 100 nH 20 30 5 nH 66.67r / min
练习十一 轮系
3）依据轮系传动比通式，
求出传动比i14和n4。 4）哪个齿轮是惰轮？其作用
是什么?
i14
n1 n4
z2 z3z4 z1 z2 z3
60 45 135 30 30 45
9
第十一章课后题及答案(邱俊)
十一章习题及答案11-1. 举出日常生活中和机械工程中应用飞轮调速的例子，并说明其原理。
飞轮调速原理：是利用飞轮具有的储存与释放动能的功能。
飞轮具有较大的转动惯量，在机械系统获得盈功时，吸收储存多余的能量，而在出现亏功时释放其能量，以弥补能量的不足，从而使机械系统的角速度变化幅度得以缓减，即达到调节作用。
11-2. 设起重机的电动机特性曲线可近似用抛物线代替，若其等效驱动力矩为21450.34040.01ed M ωω=--，等效阻力矩和等效转动惯量为常数，分别为223er M N m =， 2e kgm1J = ，若电动机在t 0=10sec 的角速度为0100/rad s ω=。
试分析电机主轴从t 0开始的角速度ω与角加速度ε随时间t 的变化关系。
解：由于()()ed er ed M M J dtωωω-=，将式中变量分离后，得/[()()]e ed er dt J d M M ωωω=-积分得 0()()e e d e rd t t J M Mωωωωω=+-⎰2100101450.34040.01223d t ωωωω=+---⎰()10010 1.154arctan 0.0120.196t ωω=-+162.390.9t a n (/t ω=-21450.34040.01223780.3404(162.390.9tan(/1.154))0.01(162.390.9tan(/1.154))d dtt t ωεωω==---=----31.85tan(0.867)21.1t ε=+11-3. 牛头刨床主运动机构中含一导杆机构，如图11.18所示。
已知2100l m m =，当AB AC⊥时，430ϕ=︒，导杆4对轴C 的转动惯量20.08C J kg m =⋅，其他构件的质量和转动惯量忽略不计；作用在导杆4的阻力矩为410M N m =⋅。
若取曲柄2为等效构件，求该机构的等效阻力矩er M 和等效转动惯量e J 。
机械原理第十一章习题doc
机械原理第十一章习题一、填空题1．对基本轮系，根据其运动时各轮轴线位置是否固定可分为定轴轮系和______两大类。
2．行星轮齿数与行星轮数选择必须满足的四个条件是 、 、 、 。
3．行星轮系的自由度 ，差动轮系的自由度 。
4．若周转轮系的自由度为2，则称其为 ；若周转轮系的自由度为1，则称其为 。
二、计算题：1．如图所示轮系中，已知1n =480r ／min ，3n =-80r ／min ，其转向如题35图，601=z ，2z =40，32z z ='=20，求系杆H 的转速H n 的大小和方向。
2．在图所示轮系中，已知各轮齿数为：z 1=60,z 2=15,z 2′=30，z 3=105,z 4=35,z 5=32。
试求传动比i 15。
3．在图示传动装置中，已知各轮的齿数为：z 1=20, z 2=40,z 3=24,z 4=32,z 5=88,运动从I 轴输入，II 轴输出，n 1=1500r/min ，转向如图所示，试求输出轴II 的转速n II 及转动方向。
4．如图所示轮系中，已知各轮的齿数为：z 1=20，z 2=40，2z '=50，z 3=30，z 4=30，3z '=20，试求此轮系的传动比i 1H 。
5．在图所示复合轮系中，已知各轮均为标准齿轮，各轮齿数为：z 1=18，z 2=51，z 2′=17，z 4=73，试求该轮系的传动比i 1H ，并说明轮1与系杆的转向关系。
6．图所示轮系中，已知各轮齿数为：z 1=15。
z 2=25，20z 2='，z 3=60，运动从1轮输入，n 1=200r/min ，转向如图所示，n 3=50r/min ，转向与n 1相同，试求系杆H 的转速n H 的大小和方向。
7．在图示轮系中，已知z1=z′2=20、z2=z3=30、n1=-2n3=100r/min,求系杆转速n H的大小和方向。
8．在图示传动装置中，已知各轮齿数为z1=18，z2=36，z2＇=20，z3=40，3＇为单头右旋蜗杆，4为蜗轮，z4=40，运动从1轮输入，n1=1000r/min，方向如图所示。
机械原理课后答案第十一章作业
11-5 图a 、 b所示为两个不同结构的圆锥齿轮周转轮系，已知z1=20， z2=24，z2′=30，z3=40，n1=200r/min，n3= -100r/min。求两轮系 nH= ?（下面给出了计算结果，请检查所列算式、计算结果、 转向的判断是否正确，若正确请打“√”。）
解：1）图a： n1 n H = i13 H = n3 n H
z 2 z 3 24 40 =1.6 = z1 z 2 20 30
nH = (i13 H n3- n1) / (i13 H - 1) = [1.6×(-100) -200] / (1.6 - 1) = - 600 r/min
25 24 121 =5.6 30 24 18
n6 = ( n1 - nH) / i16 H + nH 当n1=48~200r/min时，则
n6 = ( 48 - 316) / 5.6 + 316 ~ ( 200 - 316) / 5.6 + 316
= 268.14 ~ 295.29 (r/min)
3. 由演算结果可见，若转化轮系传动比的“±”号判断错误，不仅会 影响到 周转轮系传动比大小 ，还会影响到 周转轮系中构件的转向 。
11-6 图示为纺织机中的差动轮系，设z1=30，z2=25，z3 = z 4= 24， z5=18，z6=121， n1=48~200r/min，nH= 316r/min。求n6= ? 解：差动轮系：1—2=3—4=5—6（H） z2 z4 z6 n1 n H H i16 = = - z1 z 3 z 5 n6 nH =
n1 n H - z 2 z 4 z 6 z 7 = z1 z 3 z 5 z 6 n7 nH
第11章 轮系习题答案
5’-6-6’-7(8)组成差动轮系
(2)
(3)
关联： (4)
联立解以上方程得到
也就是说，当齿轮7转动一圈时，齿轮8要反方向专动22.27圈，二者的方向相反。
解：1、2为定轴轮系
方向。
2'、3、3'、4、B为周转轮系。
， 。
转向同 。
10、在图示的复合轮系中，设已知n1=3549r/min，又各轮齿数为z1=36，z2=60，z3=23，z4=49，z4’=69，z6=131，z7=94，z8=36，z9=167，试求行星架H的转速 (大小及转向)？
解：转向用画箭头的方法表示
一、填空题：
1．轮系可以分为：定轴轮系和周转轮系。
2．定轴轮系是指：当轮系运动时，各轮轴线位置固定不动的轮系；
周转轮系是指：轮系运动时，凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一齿轮的轴线转动的轮系。
3．周转轮系的组成部分包括：太阳轮、行星轮和行星架 。
4．行星轮系具有1个自由度，差动轮系有2自由度。
5、行星轮系的同心条件是指：要使行星轮系能正常运转，其基本构件的回转线必须在同一直线上。
（1）说明轮系属于何种类型；
（2）计算齿轮4得转速 ；
（3）在图中标出齿轮4的
（3） 方向←。
4、如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已知，试求传动比 ，并指出当提升重物时手柄的转向（从左往右看时的转向）
解：方向判断用画箭头的方法完成，从左往右看时的转向为逆时针方向。
6、在图示自动化照明灯具的传动装置中，已知输入轴的转速n1=19.5r/min，各齿轮的齿数为z1=60，z2=z3=30，z4=z5=40，z6=120，求箱体B的转速nB。
轮系习题答案
1、如图，已知右旋蜗杆（主动）1的转向，试判断蜗轮2和3的 转向
2
2′
ω2
1
ω3
3
B32
2、如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试 求传动比i15 ，并指出当提升重物时手柄的转向.
2 2′
解： 这是一3k-H 型周转轮系 列方程： 在1-2-3-H中：
1 3
H
4
z3 n1 nH 57 6 n3 nH z1
在4 - 2′-2 -3-H中：
(1)
得： n1
21 NH 2
(2)
1 n4 nH z2 z3 25 57 57 n （3） 得： 4 nH （4） 56 n3 nH z4 z2 56 25 56 n1 21 (2) ÷ （4）得： i14 56 588 n4 2
b
5-6、在图示液压回转台的传动机构中，已知z2=15，液压马 达M的转速Nm=12r/min，回转台H的转速nH=-1﹒5r/min，求 齿轮的齿数。 解：此轮系为行星轮系 1-2-H，列方程：
n2 nH nM
n1 nH Z 2 n2 nH Z1
（1）
n2 nH nM 12r / min，又n1 0
⑵
n3 n4 , n6 0
n4 2 1 1 nH 3 3
⑶
⑷
i1 H
1 ( )12 4 3
7、在图示轮系中，已知各轮齿数为：Z1= 20，Z2 =40，Z3 =100， Z4 = Z5 =Z6 =30，求 传动比i16
机械原理补充习题(轮系答案)
第11章轮系11-1、已知：z1=24，z1’=30，z2=95，, z3 =89，z3’=102，z4 = 80，z4’=40，z5=17.求i15。
11-2已知：z1=22，z2=60，, z3 =z3’=142，z4 =22，z5=60.求i AB。
11-3已知：z1=30，z2=20，z2’=30，z3 =25，z4 =100 n1=100r/min，求i1H。
11-4 在图示的电动三爪卡盘传动轮系中，已知各齿轮的齿数分别为：z1=6，z2=z2’=25，z3 =57，z4 =56，求传动比i1411-5 图示轮系，已经各齿轮齿数为：z1=24，z1’=34，z2=40，z2’=40，z3 =18，z3’=38，z4 =36，z4’=22，求该轮系传动比i AH,11-6 图示轮系，已经各齿轮齿数为：z1=22，z3 =z5，求该轮系传动比i1511-7 .图 示 轮 系 中， 已 知z z z z 134420===='，z 280=，z 560=。
若n A =1000 r/min, 求n B 的 大小 及 方 向。
(1) n z z n 212120801000250=-=-⨯=-r/min n n 23= (2) i n n n n n z z z z H H H H 3533453401206020203=--=-=-=-⨯⨯=-'(3)n n H34=11-8 .图 示 轮 系 中， 已 知 各轮 齿 数， 试 求 轮 系 的 传 动 比 i AB 。
（ 写 成 齿 数 比 的 形 式〕(1)(2)11-9 .在 图 示 轮 系 中， 已 知 各 轮 的 齿 数z z 1380=='，z z 3520==, 及 齿 轮1 的 转 速n 170= r/min, 方 向 如 图 示。
试 求 齿 轮5 的 转 速n 5 的 大 小 及 方 向。
(1) 1、2、3 为 定 轴 轮 系。
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一、填空题： 1．轮系可以分为：定轴轮系和 周转轮系 。
2．定轴轮系是指：当轮系运动时，各轮轴线位置固定不动的轮系； 周转轮系是指：轮系运动时，凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一齿轮的轴线转动的轮系。
3．周转轮系的组成部分包括： 太阳轮 、 行星轮 和 行星架 。
4．行星轮系具有 1个自由度，差动轮系有 2自由度。
5、行星轮系的同心条件是指：要使行星轮系能正常运转，其基本构件的回转线必须在同一直线上。
6、确定行星轮系中各轮齿数的条件包括：传动比条件、同心条件、均布条件、邻接条件。
7、正号机构和负号机构分别是指：转化轮系的传动比H 1n i 为正号或者负号的周转轮系。
动力传动中多采用 负号 机构。
二、分析计算题
1、在图示的车床变速箱中，移动三联齿轮a 使3’和4’啮合。
双移动双联齿轮b 使齿轮5’和6’啮合。
已知各轮的齿数为
z 1=42，582=z ,38'3=z ,42'4=z ,48'
5=z , 48'
6=z 电动机的转速为n 1=1445r/min ，求带轮转速的大
小和方向。
解：385848
3842484258'5'31'6'4
26116-=⨯⨯⨯⨯=-==z z z z z z n n i min /9466r n -=(与电动机转动方向相反)
2、在图示的轮系中，已知各轮齿数为20z z z z z 65321=====, 已知齿轮1、4、5、7为同轴线，试求该轮系的传动比17i 。
（1）z z z z z 41231225
520100=++==⨯= z z z z 75612332060=+==⨯=
（2）i z z z z z z z z z z 17323467123561=-() =-⨯⨯=-10060202015
3、在图示轮系中，已知：蜗杆为单头且右旋，转速n 11440= r/min ，转动方向如图示，其余各轮齿数为：40 2=z ，20 '2=z ，303=z ，18 '3=z ，54 4=z ，试：
（1）说明轮系属于何种类型；
（2）计算齿轮4得转速n 4；
（3） 在图中标出齿轮4的转动方向。
（1） 定轴轮系
（2） n z z z n z z z 4123123412018403054
14408=⋅⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯='' r/min （3）n 4 方 向←。
4、如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已知，试求传动比15i ，并指出当提升重物时手柄的转向（从左往右看时的转向）
解：方向判断用画箭头的方法完成，从左往右看时的转向为逆时针方向。
2
345115''5123420304052'2015118577.7
z z z z n i n z z z z ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯=。