最新齿轮系及其设计

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。

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 。

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。

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

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