机械设计基础第六版习题答案解析.docx
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机械设计基础第六版习题答案解析
1-1至1-4解机构运动简图如下图所示。
图1.11题1-1解图 图1.12题1-2解图
图1.13题1-3解图 图1.14题1-4解图
题2-3见图2.16。
题2-7
解:
作图步骤如下(见图2.19):
(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2.19
3-1解
图3.10题3-1解图
如图3.10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3.12题3-2解图
如图3.12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5.5 图5.6
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11.2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11.3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11.6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12.3
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12.3)
(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)
=
=2879.13mm
(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:
△
=0.17kW,由教材表13-3得:
=1.92kW,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16.4b)
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
)。