机械设计基础 第六版 习题答案

1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。

图题1-1解图图题1-2解图

图题1-3解图图题1-4解图

题 2-3 见图。

题 2-7

解 : 作图步骤如下（见图）：

（ 1 ）求，；并确定比例尺。

（ 2 ）作，顶角，。

（ 3 ）作的外接圆，则圆周上任一点都可能成为曲柄中心。

（ 4 ）作一水平线，于相距，交圆周于点。

（ 5 ）由图量得，。解得：

曲柄长度：

连杆长度：

题 2-7图

3-1解

图题3-1解图

如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过B点作偏距圆的下切线，此线为

凸轮与从动件在B点接触时，导路的方向线。推程运动角如图所示。

3-2解

图题3-2解图

如图所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线，此线为

凸轮与从动件在D点接触时，导路的方向线。凸轮与从动件在D点接触时的压力角如图所示。

4-1解分度圆直径

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、齿槽宽

4-11解因

螺旋角

端面模数

端面压力角

当量齿数

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

4-12解（1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应

说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不

连续、传动精度低，产生振动和噪声。

（ 2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因

螺旋角

分度圆直径

节圆与分度圆重合，

4-15答：一对直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角必须分别相等，即

、。

一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的模数和压力角分别相等，螺旋角大小相等、方向

相反（外啮合），即、、。

一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是：两齿轮的大端模数和压力角分别相等，即、。

5-1解：蜗轮 2和蜗轮3的转向如图粗箭头所示，即和。

图图

5-2解：这是一个定轴轮系，依题意有：

齿条 6 的线速度和齿轮5 ′分度圆上的线速度相等；而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等，因此有：

通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针，齿条 6 方向水平向右。

6-2解拔盘转每转时间

槽轮机构的运动特性系数

槽轮的运动时间

槽轮的静止时间

6-3解槽轮机构的运动特性系数

因：所以

6-4解要保证则槽轮机构的运动特性系数应为

因得，则

槽数和拔盘的圆销数之间的关系应为：

由此得当取槽数～8时，满足运动时间等于停歇时间的组合只有一种：，。

10-1证明当升角与当量摩擦角符合时，螺纹副具有自锁性。

当时，螺纹副的效率

所以具有自锁性的螺纹副用于螺旋传动时，其效率必小于 50%。

10-2解由教材表10-1、表10-2查得

，粗牙，螺距，中径

螺纹升角

，细牙，螺距，

中径

螺纹升角

对于相同公称直径的粗牙螺纹和细牙螺纹中，细牙螺纹的升角较小，更易实现自锁。

11-6解斜齿圆柱齿轮的齿数与其当量齿数之间的关系：

（ 1）计算传动的角速比用齿数。

（ 2）用成型法切制斜齿轮时用当量齿数选盘形铣刀刀号。

（ 3）计算斜齿轮分度圆直径用齿数。

（ 4）计算弯曲强度时用当量齿数查取齿形系数。

11-7解见题11-7解图。从题图中可看出，齿轮1为左旋，齿轮2为右旋。当齿轮1为主动时按左手定则判断其轴向力；当齿轮2为主动时按右手定则判断其轴向力。

轮1为主动轮2为主动时

图题11-7解图

11-8解见题11-8解图。齿轮2为右旋，当其为主动时，按右手定则判断其轴向力方向；径向力

总是指向其转动中心；圆向力的方向与其运动方向相反。

图题11-8解图

11-9解（ 1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。

（ 2）由题图可知：、、、、

分度圆直径轴向力

要使轴向力互相抵消，则：

即

11-15解（ 1）圆锥齿轮2的相关参数

分度圆直径

分度圆锥角

平均直径

轴向力

（ 2）斜齿轮3相关参数

分度圆直径

轴向力

（ 3）相互关系

因得：

（4）由题图可知，圆锥齿轮2的轴向力指向大端，方向向下；斜齿轮3的轴向力方向指向上，转动方向与锥齿轮2同向，箭头指向右。齿轮3又是主动齿轮，根据左右手定则判断，其符合右手定则，故斜齿轮3为右旋。

图题11-16 解图

11-16解见题 11-16解图。径向力总是指向其转动中心；对于锥齿轮2圆周力与其转动方向相同，对于斜齿轮3与其圆周力方向相反。

12-2

图

解：（ 1）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指，大拇指，可以

得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。（见图）

（ 2）由题意，根据已知条件，可以得到蜗轮上的转矩为

蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：

蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：

蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：各力的方向如图 12-3所示。

13-1解（ 1 ）

（ 2 ）

=

=

（ 3 ）不考虑带的弹性滑动时，

（ 4 ）滑动率时，

13-2解（ 1 ）

（ 2 ）=

（ 3 ）= =

13-3解（ 1 ）

=

（ 2 ）由教材表 13-2 得=1400mm

（ 3 ）

13-4解

由教材表 13-6 得

由教材表 13-4 得：△=, 由教材表 13-3 得：= kW, 由教材表 13-2 得：

,由教材表 13-5 得：

取 z=3

14-1解I 为传动轴， II 、 IV 为转轴， III 为心轴。14-9改错

16-6解（ 1）按题意，外加轴向力已接近，暂选的角接触轴承类型70000AC。

（ 2）计算轴承的轴向载荷 (解图见

由教材表 16-13查得，轴承的内部派生轴向力

，方向向左

，方向向右

因，

轴承 1被压紧

轴承 2被放松

（ 3）计算当量动载荷

查教材表 16-12，

，查表16-12得，

查表16-12得，

（ 3）计算所需的基本额定动载荷

查教材表 16-9，常温下工作，；查教材表16-10，有中等冲击，取；球轴承时，；并取轴承1的当量动载荷为计算依据

查手册，根据和轴颈，选用角接触球轴承7308AC合适（基本额定动载荷）。