第十一章 齿轮系及其设计
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机械原理答案第十一章齿轮系及其设计
第十一章 齿轮系及其设计 题11-1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i 15，并指出当提升重物时手柄的转向（在图中 用箭头标出）。 解： 此轮系为空间定轴轮系 78 .57718115205240305043215 43215=??????= =' ''z z z z z z z z i 题11-2如图所示为一滚齿机工作台传动机构，工作台与涡轮5固联。若已知z 1=z 1′=15，z 2=35，z 4′=1（右旋），z 5=40，滚刀z 6=1（左旋），z 7=28。今要切制一个齿数z 5′=64的齿轮，应如何选配挂轮组的齿数z 2′、z 3和z 4。 解：由范成原理，滚刀6与轮坯5’的角速度比应为646 55656===' ''z z i ωω 转向如图。 这一角速度比由滚齿机工作台的传动系统来保证。 5624 2442175421155011528403515'' ''''=?=?????==i z z z z z z z z z z z z i 转向如图 可求得 25 3252=z z 至于Z 3为惰轮，其齿数可根据中心距A 24的需要确定。
2 3 4 5 6 7 1′ 4′5′ 1 题11-2 题11-3 如图所示为一千分表的示意图。己知各轮齿数如图，模数mm m 11.0=（为非标准模数）。若要测量杆1每移动mm 001.0时，指针尖端刚好移动一个刻度()mm s 5.1=。问指针的长度?=R （图中齿轮5和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单侧接触，以消除齿轮间隙对测量精度的影响） 解：()4332-'-组成定轴轮系 100 1160120121632431224=??===''z z z z i ?? 24100??=∴ 再由轮2与测量杆组成齿轮与齿条传动知 测杆1每移动mm 001.0时，齿轮2的转角为： 42221027.611 .029001 .022-?=??=== m Z h r h ? 此时要求指针刚好移动一刻度()mm s 5.1=，由4?R s =可得指针的长度为 mm s s R 241027.61005 .11004 24 =??== = -?? 题11-4 如图所示为绕线机的计数器。图中1为单头蜗杆，其一端装手把，另一端装被绕制线圈。2、3为两个窄蜗轮， z 2=99，z 3=100。在计数器中有两个刻度盘，在固定刻度盘的一周上有100个刻度，在与蜗轮2固联
齿轮机构及其设计(全部习题参考答案)
第5章 齿轮机构及其设计 5.1 已知一对外啮合正常齿标准直齿圆柱齿轮123, 1941m mm z ===，z ，试计算这对齿轮的分度圆直径、齿顶高、齿根高、顶隙、中心距、齿顶圆直径、齿根圆直径，基圆直径、齿距、齿厚和齿槽宽。 解： ()1212121219357,413123133,1.253 3.753.7530.75,0.55712390572363, 12323129572 3.7549.5,1232 3.75115.557cos2053.563,123cos20a f a a f f b b d mm d mm h mm h mm c mm a mm d mm d mm d mm d mm d mm d =?==?==?==?====?+==+?==+?==?==?==??==??=－－－115.58339.425mm p ==mm π 5.2 已知一正常齿标准直齿圆柱齿轮20,540m mm z α=?==，，试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。 解：分度圆上：0.554010020sin 100sin 2034.20r mm r mm αρα=??====?=o 基圆上： 100cos2093.9700 b b b r r cos mm ααρ=?=??==? = 齿顶圆上：1 1005105cos (/ )26.5 sin 105sin26.546.85a a b a a a a r mm r r r mm αρα-=+=====?=o 5.4 在某项技术革新中，需要采用一对齿轮传动，其中心距144a mm =，传动比2i =。现在库房中存有四种现成的齿轮，已知它们都是国产的正常齿渐开线标准齿轮，压力角都是20°，这四种齿轮的齿数z 和齿顶圆直径a d 分别为： 1a12a23a34a424,=104mm;47,196mm; 48,250mm; 48,200mm. z d z d z d z d ======= 试分析能否从这四种齿轮中选出符合要求的一对齿轮来。 解：根据传动比要求，显然齿轮2不合适。又
第十章 齿轮机构及其设计要点
第十章齿轮机构及其设计 1 一个齿轮不同圆上的压力角和模数是否相同？是否都是标准值？ 2 为什么模数值要标准化？ 3 标准为什么规定压力角为20°？ 4 如果齿轮的五个基本参数中，除模数以外其余四个基本参数都相同，齿轮的几何尺寸有何不同？ 5 确定蜗杆头数和蜗轮的齿数要考虑哪些问题？ 6 何谓蜗杆蜗轮机构的中间平面？在中间平面内，蜗杆蜗轮传动相当于什么传动？ 7 确定蜗杆直径系数的目的是什么？的大小对蜗杆蜗轮机构有什么影响？它与蜗杆分度圆直径是什么关系？ 8 何谓圆锥齿轮的背锥和当量齿轮？引入背锥和当量齿轮的目的是什么？当量齿数如何计算？ 9 在直齿圆锥齿轮中何处为标准值？ 10 渐开线标准齿轮是指m、α、*a h、*c均为标准值，且分度圆齿厚齿槽宽的齿轮。 11 渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮上的压力角。 12 用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，刀具的线与轮坯的圆之间作纯滚动。 13 一对渐开线圆柱齿轮传动，其圆总是相切并作纯滚动，而两轮的中心距不一定等于两轮的圆半径之和。 14 一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，两轮的节圆分别与其圆重合。 15 用同一把刀具加工m、z、α均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基因和齿距均。 16 正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高，齿根高。 17 要求一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标准中心距，并保持无侧隙啮合，此时应采用传动。 18 斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高，无论从法面或端面来看都是的。 19一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为。 20 蜗杆的标准模数和标准压力角在面，蜗轮的标准模数和标准压力角在面。 21 直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以作为基准。 22 渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是: 。 23 一对直齿圆锥齿轮传动的正确啮合条件是。 24蜗杆蜗轮传动的正确啮合条件是。 25标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 26一对渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。 27 共轭齿廓是指一对的齿廓。 28 用齿条刀具加工标准齿轮时，齿轮分度圆与齿条中线，加工变位齿轮时，中线与分度圆。被加工的齿轮与吃条刀具相"啮合"时，齿轮节圆与分度圆。 29 有两个模数、压力角、齿顶高系数及齿数相等的直齿圆柱齿轮，一个为标准齿轮1，另一个为正变位齿轮2，试比较这两个齿轮的下列尺寸，哪一个较大、较小或相等:d b1d b2； d a1d a2；d1d2；d f1d f2；s a1s a2；s1s2。 30标准齿轮除模数和压力角为标准值外，还应当满足的条件是。 31斜齿轮在上具有标准模数和标准压力角。
第十一章齿轮传动
第十一章 齿轮传动 一 选择题 (1) 一般参数的闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 B 。 A. 齿面点蚀 B. 轮齿折断 C. 齿面磨损 D. 齿面胶合 (3) 对齿轮轮齿材料性能的基本要求是 A 。 A. 齿面要硬，齿心要韧 B. 齿面要硬，齿心要脆 C. 齿面要软，齿心要脆 D. 齿面要软，齿心要韧 (8) 一减速齿轮传动，主动轮1用45钢调质，从动轮2用45钢正火，则它们齿面接触应力的关系是 B 。 A. 2H 1H σσ< B. 2H 1H σσ= C. 2H 1H σσ> D. 可能相等，也可能不等 (10) 提高齿轮的抗点蚀能力，不能采用 D 的方法。 A. 采用闭式传动 B. 加大传动的中心距 C. 提高齿面的硬度 D. 减小齿轮的齿数，增大齿轮的模数 (14) 直齿圆柱齿轮设计中，若中心距不变，增大模数m ，则可以 B 。 A. 提高齿面的接触强度 B. 提高轮齿的弯曲强度 C. 弯曲与接触强度均不变 D. 弯曲与接触强度均可提高 (15) 一对相互啮合的圆柱齿轮，在确定轮齿宽度时，通常使小齿轮比大齿轮宽5~10mm ，其主要原因是 D 。 A. 为使小齿轮强度比大齿轮大些 B. 为使两齿轮强度大致相等 C. 为传动平稳，提高效率 D. 为便于安装，保证接触线承载宽度 (16) 闭式软齿面齿轮传动的设计方法为 B 。 A. 按齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核齿面接触疲劳强度 B. 按齿面接触疲劳强度设计，然后校核齿根弯曲疲劳强度 C. 按齿面磨损进行设计 D. 按齿面胶合进行设计 (17) 下列措施中 D 不利于提高齿轮轮齿抗疲劳折断能力。 A. 减轻加工损伤 B. 减小齿面粗糙度值 C. 表面强化处理 D. 减小齿根过渡圆半径
齿轮系及其设计试题
第11章 齿轮系及其设计 I.填空题 1 平面定轴轮系传动比的大小等于 ；从动轮的回转方向可用 方法来确定。 2 所谓定轴轮系是指______，而周转轮系是指_______ 3 在周转轮系中，轴线固定的齿轮称为_____；兼有自转和公转的齿轮称为_____；而这种齿轮的动轴线所在的构件称为_____。 II.判断题 1 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 2 周转轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积。（ ） 3 行星轮系中若系杆为原动件可驱动中心轮，则反之不论什么情况，以中心轮为原动件时也一定可驱动系杆。（ ） III.选择题 1 下面给出图示轮系的三个传动比计算式，为正确的。 （A ）H H H i ωωωω--= 2112 （B ）H H H i ωωωω--= 3113 (C )H H H i ωωωω--= 3223 IV.计算题 1 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：z 240?=，z 220'=，z 330=，z 318'=，z 454?=，试： （1）说明轮系属于何种类型；（2）计算齿轮4的转速n 4；（3）在图中标出齿轮4的转动方向。 2 在图示轮系中，所有齿轮均为标准齿轮，又知齿数z 130=，z 468?=。试问： （1）z 2? ?=，z 3=? （2）该轮系属于何种轮系？ V.问答题 1 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。
VI.计算题 1 在图示的轮系中，已知各轮齿数为zz z z z 1235620=====，已知齿轮1、4、5、7为 同轴线，试求该轮系的传动比i 17。 2 在图示万能刀具磨床工作台横向微动进给装置中，运动经手柄输入，由丝杆传给工 作台。已知丝杆螺距P=50mm ，且单头。z z 1219==，z 318=，z 420=，试计算手柄 转一周时工作台的进给量s 。
第11章齿轮传动
课后习题详解 11-1 由一直齿圆柱齿轮传动，原设计传递功率P ，主动轴转速1 n 。若其他条件不变，轮齿的工作应力也不变，当主动轴的转速提高一倍，即：112'n n =，该齿轮传动能传递'P 的功率应为若干 解 1）由公式可知： 1 16 11cos 21055.9cos 2cos n P d d T F F t n ααα?=== 轮齿的工作应力不变，则n n F F =' 则，若1 12'n n =，该齿轮传动能传递的功率P P 2'= 11-2 有一直齿圆柱齿轮传动，允许传递功率P ，若通过热处理方法提高材料的力学性能，使大、小齿轮的许用接触应力各][2H σ、][1H σ提高30%。试问此传动在不改变工作条件及其他设计参数的情况下，抗疲劳点蚀允许传递的扭矩和允许传递的功率可提高百分之几
解 由公式 ][133521H H u u ba KT σσ≤+?= 可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系：][1335 21H u u ba KT σ=+? 设提高后的转矩和许用应力分别为'1T 、]'[H σ 3.1] []'[' 11==H H T T σσ 1169.1'T T = 当转速不变时，转矩和功率可提高69%。 11-3 单级闭式直齿圆柱齿轮传动中，小齿轮的材料为45钢调质处理，大齿轮的材料为ZG270-500正火，KW P 4=，m in /7201r n =，mm m 4=，251=z ，732=z ，mm b 841=，mm b 782=，单向转动，载荷有中等冲击，用电动机驱动，试验算此单级传动的强度。 解 软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。 （1）许用应力
机械设计基础_孙立鹏_习题第十一章齿轮传动
第十一章 齿轮传动 题11-1在图示的直齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动齿轮,齿轮2为中间齿轮,齿轮3为从动齿轮。已知齿轮3所受的扭矩m N 983?=T ,其转速 n 3=180r/min,Z 3=45,Z 2=25,Z 1=22,m=4mm 。假设齿轮啮合效率及轴承效率均为1,试求: （1） 啮合传动时,作用在各齿轮上的圆周力F t 和径向力F r ,并将各力及齿轮转向标于图上； （2）说明中间齿轮2在啮合时的应力性质和强度计算时应注意的问题； （3）若把齿轮2作为主动齿轮,则在啮合传动时其应力性质有何变化,其强度计算与前面有何不同? 解答: 1．m N 444.54m N 4525983 23323 2?=??=?==z z T d d T T ； m N 911.47m N 2522444.54212212 1?=??=?==z z T d d T T N 9.1088N 224911.472000200020001 11112=??=== =mz T d T F F t t N 3.39620 tan tan 0 1112====t t r r F F F F α N 8.1158N 20 cos 9.1088cos 0 112== = =α t n n F F F ； 由齿轮2受力平衡条件得： N 9.1088,N 3.3962' 22' 2====t t r r F F F F ； 3r F 与' 2r F ,3t F 与' 2t F 是作用力与反作用力的关系, ∴3r F =' 2r F ,3t F =' 2 t F 2．齿轮2在啮合传动时,齿轮根部弯曲应力:对称循环,双向受载。齿面接触应力:脉动循环。在校核弯曲强度时，应将齿根弯曲疲劳极限值乘以0.7。
11第十一章 齿轮系及其分类
第十一章 齿轮系及其分类 第一节 齿轮系及其分类 如图8—1所示，由一系列齿轮相互啮合而组成的传动系统简称轮系。根据轮系中各齿轮运动形式的不同，轮系分类如下： ???? ? ??? ????? ?==?? ?成 由几个周转轮系组合而和周转轮系混合而成或混合轮系：由定轴轮系）行星轮系（）差动轮系（周转轮系（轴有公转）空间定轴轮系平面定轴轮系 定轴轮系（轴线固定）轮系12F F 图11—1 图11—2 图11—3 定轴轮系中所有齿轮的轴线全部固定，若所有齿轮的轴线全部在同一平面或相互平行的平面内，则称为平面定轴轮系，如图11—1所示，若所有齿轮的轴线并不全部在同一平面或相互平行的平面内，则称为空间定轴轮系；若轮系中有一个或几个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转,如图，11—3所示，则这种轮系称为周转轮系，其中绕着固定轴线回转的这种齿轮称为中心轮（或太阳即绕自身轴线回转又绕着其它齿轮的固定轴线回转的齿轮称为行星轮，支撑行星轮的构件称为系杆（或 转臂或行星架），在周转轮系中，一般都以中心轮或系杆作为运动的输入或输出构件，常称其为周转轮系的 基本构件；周转轮系还可按其所具有的自由度数目作进一步的划分；若周转轮系的自由度为２，则称其为差动轮系如图11—2所示，为了确定这种轮系的运动，须给定两个构件以独立运动规律，若周转轮系的自由度为１，如图11—3所示，则称其为行星轮系，为了确定这种轮系的运动，只须给定轮系中一个构件以独立运动规律即可；在各种实际机械中所用的轮系，往往既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分，或者由几部分周转轮系组成，这种复杂的轮系称为复合轮系如图所示，该复合轮系可分为左边的周转轮系和右边的定轴轮系两部分。 图11—4
第十一章 齿轮系及其设计
第十一章齿轮系及其设计 1．简答题： （1）为什么要应用轮系？齿轮系有几种类型？试举例说明。 （2）什么叫周转轮系的“转化机构”？它在周转轮系传动比中起什么作用？ （3）i GK是不是周转轮系中G、K两轮的传动比？为什么？ （4）周转轮系中两轮传动比的正负号与该周转轮系转化机构中两轮传动比的正负号相同吗？为什么？ （5）什么是惰轮？它在轮系中起什么作用？ （6）在空间齿轮所组成的周转轮系中，能否用转化机构法求传动比？它需要什么条件？ （7）如何从复杂的复合轮系中划分出各个基本轮系？ （8）如何确定行星轮系中各轮的齿数？它们应满足什么条件？ （9）在差动轮系中，若已知两个基本构件的转向，如何确定第三个基本构件的转向？ （10）求复合轮轮传动比的基本思路是什么？能否通过给整个轮系加上一个公共的角速度（- H）的方法来计算整个轮系的传动比？为什么？ 2．图7.8所示的轮系中，已知齿轮1的转速n1=120r/min，转向如图所示，而且Z1=40，Z2=20，试求： （1） Z3； （2） n3=0时，齿轮2的转速（大小和方向）； （3） n2=0时，齿轮3的转速（大小和方向）； 3．在图7.9所是万能刀具磨床工作台横向微动进给装置中，运动经手柄输入，由丝杠传给工作台。已知丝杠螺旋距P=50mm,且单头，Z1=Z2=19，Z3=18，Z4=20。试计算手柄转一周使工作台的进给量s。
4．在图7.10所示轮系中，已知各轮齿数为Z1=30，Z2=25,Z3=Z4`=24,Z5=121,n A=48r/min,n B=316r/min,方向如图所示。试求轮6的转速n6。 5．在图7.11所示的电钻轮系中，已知各齿轮均为标准齿轮，齿数Z1=20，Z2=30,电动机M 的转速n1=3000r/min。试求钻头转速n a的大小及方向。 6．图7.12所示轮系中，z1=20,z2=30,z3=z4=z5=25,z6=75,z7=25,n A=100r/min.方向如图所示。 求n B。
第十一章 齿轮传动
第十一章齿轮传动 题8-1在图示的直齿圆柱齿轮传动中,齿轮1为主动齿轮,齿轮2为中间齿轮,齿轮3为 从动齿轮。已知齿轮3所受的扭矩 m N 98 3 ? = T ,其转速 n3=180r/min,Z3=45,Z2=25,Z1=22,m=4mm。假设齿轮啮合效率及轴承效率均为1,试求: （1）啮合传动时,作用在各齿轮上的圆周力F t和径向力F r ,并将各力及齿轮转向标于图上；（2）说明中间齿轮2在啮合时的应力性质和强度计算时应注意的问题； （3）若把齿轮2作为主动齿轮,则在啮合传动时其应力性质有何变化,其强度计算与前面有何不同? 解答: 1． m N 444 . 54 m N 45 25 98 3 2 3 3 2 3 2 ? = ? ? = ? = =z z T d d T T ； m N 911 . 47 m N 25 22 444 . 54 2 1 2 2 1 2 1 ? = ? ? = ? = =z z T d d T T N 9. 1088 N 22 4 911 . 47 2000 2000 2000 1 1 1 1 1 2 = ? ? = = = =mz T d T F F t t N 3. 396 20 tan tan0 1 1 1 2 = = = = t t r r F F F Fα N 8. 1158 N 20 cos 9. 1088 cos0 1 1 2 = = = = α t n n F F F ； 由齿轮2受力平衡条件得： N 9. 1088 ,N 3. 396 2 ' 2 2 ' 2 = = = = t t r r F F F F ； 3r F与'2r F,3t F与'2t F是作用力与反作用力的关系, ∴3r F='2r F,3t F='2t F 2．齿轮2在啮合传动时,齿轮根部弯曲应力:对称循环,双向受载。齿面接触应力:脉动循环。在校核弯曲强度时，应将齿根弯曲疲劳极限值乘以0.7。 3．若齿轮2为主动,则其弯曲应力和接触应力都为脉动循环,但2轮每转一周时，轮齿同侧齿面啮合次数为2，则其应力循环次数增加2倍。 题8-1图题解8-1图
第十一章 齿轮传动
第十一章 齿轮传动 1.齿轮传动的主要的失效形式有 轮齿折断 、 齿面点蚀 、 齿面胶合 、 齿面磨损 、 齿面塑性变形 . 2.国标GB10095-88给齿轮副规定了 12个 精度等级。其中 1级 最高， 12级 最低，常用的为 6~9级 精度。 3. 在齿轮传动中，主动轮所受的圆周力与啮合点处的速度方向 相反 ，而从动轮所受圆周力与啮合点处的速度方向 同相 。 4.作用在啮合齿面上的径向力的方向，分别指向各自的 转动中心 。 5.设计斜齿圆柱齿轮传动时，螺旋角β一般在 8°—20° 范围内选取。 6.由于断齿破坏比点蚀破坏更具有严重的后果，所以通常设计齿轮时，抗弯强度的安全系数S F 应 大于 接触强度的安全系数S H 。 7.齿轮的齿形系数Y Fa 的大小与 模数 无关，主要取决于 齿轮的齿数 。 8.一对相啮合的圆柱齿轮12Z Z >，21b b >，其接触应力大小是 21H H σσ= 。 9.齿轮传动的损耗包括 啮合中的摩擦损耗 ；搅动润滑油的油阻损耗 ；轴承中的摩擦损耗。 10.一对相啮合的圆柱齿轮，其弯曲应力大小是 21F F σσ≠ 。 11. 一对相啮合的软齿面齿轮传动，在选择材料的硬度时应使小齿轮的硬度 A 大齿轮的硬度。 A 、大于 B 、小于 C 、相同 D 、不确定 12.一对相啮合的大小齿轮齿面接触应力 C 。 A 、大齿轮大 B 、小齿轮大 C 、大小相同 D 、与材料有关 13. 一对相啮合的齿轮传动，在选择齿宽时应使小齿轮的齿宽 A 大齿轮的齿宽。 A 、 大于 B 、小于 C 、相同 D 、不确定 14.已知一对斜齿圆柱齿轮传动，传递的功率Kw P 30=。主动轴的转速min 14601r n =，传动的中心距mm a 280=，齿轮的齿数261=Z ，齿数比 3.07692μ=。法面模数 mm m n 5=，法面压力角 20=n α，试求：齿轮2所受各力的大小。（不计摩擦损失） 解：（1）求2Z 2126 3.0769280Z Z μ==?= （2）求螺旋角β
第11章 轮系习题答案
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：3858 48 3842484258'5'31' 6'426116-=????= -==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 173 23467123561=-() =-??=-10060 2020 15 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 4123123412018 403054 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。 2345115''5123420304052'2015118577.7 z z z z n i n z z z z ???= ==???=
机械原理答案第十一章 齿轮系及其设计
第十一章 齿轮系及其设计 题11-1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i 15,并指出当提升重物时手柄的转向(在图中用箭头标出)。 解: 此轮系为空间定轴轮系 78 .577181152052 40305043215 43215=??????= =' ''z z z z z z z z i 题11-2如图所示为一滚齿机工作台传动机构,工作台与涡轮5固联。若已知z 1=z 1′=15,z 2=35,z 4′=1(右旋),z 5=40,滚刀z 6=1(左旋),z 7=28。今要切制一个齿数z 5′=64的齿轮,应如何选配挂轮组的齿数z 2′、z 3与z 4。 解:由范成原理,滚刀6与轮坯5’的角速度比应为646 55656===' ''z z i ωω 转向如图。 这一角速度比由滚齿机工作台的传动系统来保证。 5624 2442175421155011528403515'' ''''=?=?????==i z z z z z z z z z z z z i 转向如图 可求得 25 3252=z z 至于Z 3为惰轮,其齿数可根据中心距A 24的需要确定。
2 3 4 5 6 7 1′ 4′5′ 1 题11-2 题11-3 如图所示为一千分表的示意图。己知各轮齿数如图,模数mm m 11.0=(为非标准模数)。若要测量杆1每移动mm 001.0时,指针尖端刚好移动一个刻度()mm s 5.1=。问指针的长度?=R (图中齿轮5与游丝的作用就是使各工作齿轮始终保持单侧接触,以消除齿轮间隙对测量精度的影响) 解:()4332-'-组成定轴轮系 100 1160120121632431224=??===''z z z z i ?? 24100??=∴ 再由轮2与测量杆组成齿轮与齿条传动知 测杆1每移动mm 001.0时,齿轮2的转角为: 42221027.611 .029001.022-?=??=== m Z h r h ? 此时要求指针刚好移动一刻度()mm s 5.1=,由4?R s =可得指针的长度为 mm s s R 241027.61005 .11004 24 =??== = -?? 题11-4 如图所示为绕线机的计数器。图中1为单头蜗杆,其一端装手把,另一端装被绕制线圈。2、3为两个窄蜗轮, z 2=99,z 3=100。在计数器中有两个刻度盘,在固定刻度盘的一周上有100个刻度,在与蜗轮2固联的活动刻度盘的一周上有99个刻度,指针与蜗轮3固联。问指针在固定刻度盘上与活动刻度盘上
机械原理答案第十一章齿轮系及其设计
Z 4‘ =1 （右旋），Z 5=40,滚刀 Z 6=1 （左旋）， Z 7=28O 今要切制一个齿数 Z 5‘ =64的齿轮，应 如 何选配挂轮组的齿数 Z 2‘、Z 3和Z 4。 这一角速度比由滚齿机工作台的传动系统来保证。 32 至于Z 3为惰轮，其齿数可根据中心距 A 24的需要确定。 Z 5 25 第十一章 齿轮系及其设计 题11-1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 i 15,并 15, 指出当提升重物时手柄的转向（在图中 用箭头标出）。 解：此轮系为空间定轴轮系 Z 2Z 3Z 4Z 5 i l5 Z 1 Z 2 Z 3 乙 H Z 4=40 Z 4' =18 Z 2=50 Z i =20 题 11-1 50 30 40 52 20 15 1 18 = 577.78 题11-2如图所示为一滚齿机工作台传动机构, 工作台与涡轮 5 固联。若已知 Z 1=z 1 ' =15， 2=35， 解：由范成原理，滚刀 6与轮坯5'的角速度比应为 ∣65"二 ■6 _ = 64转向如图。 Z 6 ∣15 二 Z 1 Z 2Z 4 Z 5 15 35 40 Z 4 4 Z 7NZ 2Z 4 28 15 1 Z 2 = 50 了 = ∣65转向如图 Z 2 可求得
1为单头蜗杆，其一端装手把，另一端装被绕制 Z2=99, Z3=100。在计数器中有两个刻度盘，在固定刻度盘的一 周上有100个刻度，在与蜗轮2固联的活动刻度盘的一周上有99个刻度，指针与 蜗轮3固联。问指针在固定刻度盘上和活 题11-3如图所示为一千分表的示意图。己知各轮齿数如图，模数m = 0.11mm （为非标准模数）。若要测量杆1每移动0.001 mm时，指针尖端刚好移动一个刻度s =1.5mm。问指 针的长度R=?（图中齿轮5和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单侧接触，以消除齿轮 间隙对测量精度的影响） 解：2-33'-4组成定轴轮系 φ2 Z3Z4 16X2 1 i 24 = = = = 1 Z2Z3 120 160 100 4 =100 2 再由轮2与测量杆组成齿轮与齿条传动知 测杆1每移动0.001mm时，齿轮2的转角为: h 2h 2 0.001 r2 Z2m 29 0.11 -6.27 10, 此时要求指针刚好移动一刻度s=1.5mm ,由^R 4可得指针的长度为 S 100 ： 1.5 100 6.27 10* =24mm 题11-4如图所示为绕线机的计数器。图中 线圈。2、3为两个窄蜗轮， 5