机械设计基础第五版课后答案杨可桢程光蕴李仲生版.docx
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机械设计基础第五版课后答案杨可桢程光蕴李仲生版
1-14解该正切机构的全部瞬心如图所示,构件3的速度为:
,方
向垂直向上。
题2-3见图2.16。
图2.16
题2-4解:
(1)由公式
,并带入已知数据列方程有:
因此空回行程所需时间
;
(2)因为曲柄空回行程用时
,
转过的角度为
,
因此其转速为:
转/分钟
4.5课后习题详解
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
4-2解由
可得模数
分度圆直径
4-3解由
得
4-4解 分度圆半径
分度圆上渐开线齿廓的曲率半径
分度圆上渐开线齿廓的压力角
基圆半径
基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0;
压力角为
。
齿顶圆半径
齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径
齿顶圆上渐开线齿廓的压力角
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。
5-8
解:
这是一个周转轮系,其中齿轮1、3为中心轮,齿轮2、2′为行星轮,
为行星架。
∵
,
∴
∴
与
方向相同
5-18解:
这个轮系由几个部分组成,蜗轮蜗杆1、2组成一个定轴轮系;蜗轮蜗杆5、4′组成一个定
轴轮系;齿轮1′、5′组成一个定轴轮系,齿轮4、3、3′、2′组成周转轮系,其中齿轮2′、4是中
心轮,齿轮3、3′为行星轮,构件
是行星架。
在周转轮系中:
(1)
在蜗轮蜗杆1、2中:
(2)
在蜗轮蜗杆5、4′中:
(3)
在齿轮1′、5′中:
(4)
又因为:
,
,
,
(5)
联立式
(1)、
(2)、(3)、(4)、(5)式可解得:
,即
。
11-3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
查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度:
210~230HBS取220HBS;大齿轮ZG270-500正火硬
度:
140~170HBS,取155HBS。
查教材图11-7
,
查教材图11-10
查教材表11-4取
,
故:
(2)验算接触强度,验算公式为:
其中:
小齿轮转矩
载荷系数查教材表11-3得
齿宽
中心距
齿数比
则:
、
,能满足接触强度。
(3)验算弯曲强度,验算公式:
其中:
齿形系数:
查教材图11-9得
、
则:
满足弯曲强度。
12-2
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:
各力的方向如图所示。
14-8解1.计算中间轴上的齿轮受力
中间轴所受转矩为:
图14.8题14-8解图
2.轴的空间受力情况如图14.8(a)所示。
3.垂直面受力简图如图14.8(b)所示。
垂直面的弯矩图如图14.8(c)所示。
4.水平面受力简图如图14.8(d)所示。
水平面的弯矩图如图14.8(e)所示。
B点左边的弯矩为:
B点右边的弯矩为:
C点右边的弯矩为:
C点左边的弯矩为:
5.B点和C点处的合成最大弯矩为:
6.转矩图如图14.8(f)所示,其中
。
7.可看出,B截面为危险截面,取
,则危险截面的当量弯矩为:
查表得:
,则按弯扭合成强度计算轴II的直径为:
考虑键槽对轴的削弱,对轴直径加粗4%后为:
14-9解该题求解过程类似于题14-8。
在此略。
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