机械原理习题册下力齿轮1.docx

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机械原理习题册下力齿轮1

第四章平面机构的力分析/第五章机械的效率和自锁

思考题

1.在其它条件相同的情况下，槽面滑块摩擦力比平面滑块摩擦力大的原因是什么？

2.机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是什么？

3.设螺纹的升角为α，接触面的当量摩擦系数为fv，则螺旋副的自锁条件是什么？

4.判断机构自锁的条件是什么？

5.以移动副联接的两构件，当合外力（驱动力）分别作用在摩擦角之内（或线上）、之外时，两构件将各呈何种相对运动状态？

以转动副联接的两构件，当合外力（驱动力）分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对

运动状态？

6.三角螺纹的摩擦　　　矩形螺纹的摩擦，因此用于　　　；矩形螺纹的效率三角螺纹的效率，所以用于。

A）小于；B）等于；C）大于；D）传动；E）紧固联接。

7.图a、b给出运转着轴颈受力的两种情况，Q为外力，ρ为摩擦圆半径。

试画出轴承对轴颈的总反力FR21，并说明在此两种

情况下该轴的运动状态（匀速、加速或减速转动）。

8.试画出图示机构中构件1对构件2的总反力FR12（摩擦角φ已知，其中v1=15m/s，v2=10m/s）。

4-1

（1）重量为G的物体在P力作用下沿水平面作

（2）重量为G=10N的滑块，在P力作用下沿斜面等速向上

等速运动，若接触面间的摩擦角

。

运动，若已知

，接触面间的摩擦角为

。

1试画出力多边形；①试画出力多边形；

2求

角为何值时，驱动力P为最小。

②求该斜面机构的机械效率。

4-2.＊重Q=800N的物体放在倾斜角

的斜面上，受水平力P=200N的作用，物体与斜面间的摩擦系数f=0.3。

试问：

（1）该物体是否静止？

如静止，其摩擦力大小、方向如何？

（2）若水平力P不是200N，要物体静止在斜面上的水平力允许在什么范围内变动？

4-3.在图示楔块机构中，已知

，P为驱动力，Q为工作阻力，各接触面间的摩擦角

。

（1）画出力多边形，列出P和Q力之间关系式，并求出Q=100N时所需要的驱动力P和P0及机械效率；

（2）问需要加多大的水平力P′才能维持滑块1在Q力作用下等速下降；

（3）列出效率关系式，并由此求出在P力作用下不自锁而在Q力作用下能自锁时，

角应满足的条件。

4-4.在图示的铰链四杆机构中，已知各构件尺寸，各铰链处的摩擦圆如右圆所示。

已知1构件上作用一驱动力矩M1，其方向为逆时针方向，3构件上作用一阻力Pr，其作用点在CD杆的中点、作用线垂直于CD杆（各构件的自重及惯性力均不计）。

试用图解法在各构件的分离体上画出其受力图。

4-5.在图示机构中，构件1为主动件，细线大圆为转动副中的摩擦圆，移动副中的摩擦角φ=10°,Pr为生产阻力。

（1）试在图上画出各运动副处的反力；

（2）求出应加于构件1上的平衡力矩Md（写出计算式并说明其方向）。

4-6.图示机构中转动副的摩擦圆以及移动副的摩擦角φ如图所示，阻力为Q。

要求:

1）画出计及摩擦时构件1、2、3的受力图;

2）写出图示位置时驱动力矩M1的表达式。

4-7.如图所示为按比例尺绘制的偏心盘杠杆机构，已知载荷Q=100N，各转动副的摩擦圆如图虚圆所示，摩擦角

。

用图解法求：

（1）不计摩擦时偏心盘1上所需要的主动力矩M

；

（2）考虑摩擦时偏心盘1上所需要的主动力矩M1；（3）图示位置时的机械效率。

（取

）

4-8.＊图示为破碎机在破碎物料时的机构位置图，假设破碎物料4为球形。

已知各转动副处的摩擦圆（如图所示）及摩擦角φ=15°，构件1上作用于一驱动力矩M1，方向如图。

（1）在图中画出各构件的受力图；

（2）推导出球料不被向外挤出（即自锁）时的θ角条件。

第十章齿轮机构及其设计

（一）

思考题

1、对于渐开线直齿圆柱外齿轮，生成渐开线齿廓的基圆处的压力角为，圆处的压力角最大。

2、当一对外啮合直齿圆柱齿轮安装时的中心距比标准中心距大时，则安装后的传动比，节圆半径，分度圆半径，基圆半径，啮合角，基圆齿距，重合度，顶隙。

（填入增大、减小、不变）

3、渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是，。

4、一对相互啮合传动的渐开线齿轮，两齿轮在圆处的压力角与啮合角相等。

5、一对渐开线齿轮在一般位置啮合时，齿廓间的相对运动为（）。

A纯滚动B纯滑动C滑动兼滚动

6、齿轮的渐开线形状取决于它的（）直径。

A齿顶圆B分度圆C基圆D齿根圆

7、一对渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是（）。

A相交的B相切的C分离的

8、渐开线齿轮其齿廓在（）上的压力角、曲率半径最小。

A齿根圆B基圆C分度圆D齿顶圆

9、为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线段长度（）基圆齿距。

A大于B等于C小于

10、渐开线直齿圆柱外齿轮齿顶圆压力角（）分度圆压力角。

A大于B小于C等于

11、重合度

=1.6，表示实际啮合线段上有（）长度属于双齿啮合区。

A60%B40%C75%

12、

根据渐开线性质，基圆之内没有渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计得比基圆大些。

（）

13、渐开线上某点的曲率半径就是该点的回转半径。

（）

14、一对直齿渐开线齿轮啮合传动，模数越大，重合度越大。

（）

15、标准齿轮就是模数、压力角及齿顶高系数均为标准值的齿轮。

（）

16、对于一个单个齿轮来说，节圆半径就等于分度圆半径。

（）

17、满足正确啮合条件的大小两齿轮齿形相同。

（）

10—1如图所示，已知基圆半径rb=50mm。

求ri=65mm时，渐开线展角θi，压力角

，曲率半径ρi。

10-2有一对标准渐开线圆柱直齿轮Z1=21，Z2=61，m=2.5，α=20º。

求这两个齿轮分度圆齿距P1，P2；基圆齿距Pb1，Pb2；基圆半径rb1，rb2；分度圆上渐开线的曲率半径ρ1，ρ2。

10–3一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动，其啮合过程如图所示。

Z1=20，Z2=30，m=4，α=20º，ha*=1.0，安装中心距a´=100mm。

1）对图上标有箭头的角度注上相应的压力角符号；2）推导求B1P，B2P的长度计算公式；3）计算重合度εα；4）求一对齿从开始啮合到终止啮合时，轮1转过的角度

。

10–4今有一对齿轮外啮合传动，节点P在实际啮合线B1B2上的位置如图所示，若节点P在双齿啮合区中，求这对齿轮的重合度至少是多少？

10–5一对齿轮的渐开线齿廓如图示，两渐开线啮合于K点。

1）用作图法求齿轮1渐开线上分别与齿轮2上a2、b2点相共轭的点a1、b1，求齿轮2渐开线上与齿轮1上c1点相共轭的点c2；2）画出节圆d΄1，d΄2及节圆压力角α'，说明啮合角与节圆压力角有何关系。

10—6下图为一对渐开线齿轮传动的部分齿形，nn为一条齿廓公法线，构件1为主动件。

试在图中画出：

1）两齿轮的基圆，并标注出基圆半径rb1，rb2；2）两齿轮的节圆，并标注出节圆半径r1΄，r2΄；3）在图中右边一对齿廓上画出齿廓工作段；4）标出法向齿距Pn；5）标出齿轮的基圆齿距Pb。

并指出法向齿距Pn与基圆齿距Pb的关系如何；6）标出这对齿轮的理论啮合线N1N2；7）标出这对齿轮的实际啮合线B2B1；8）若分度圆压力角α=20º，啮合角α'=30º，两轮节圆半径r1΄=39.06mm，r2΄=56.42mm，试计算两个齿轮的基圆半径rb1，rb2和分度圆半径r1，r2。

n

n

10-7*图示渐开线标准直齿圆柱齿轮，用卡尺测出三个齿和两个齿的公法线长度W3=61.83mm，W2=37.55mm。

其齿顶圆直径da=208mm，齿根圆直径df=172mm，齿数Z=24。

试确定该齿轮的模数m，分度圆压力角α，齿顶高系数ha*，顶隙系数c*（注：

渐开线标准直齿圆柱齿轮正常齿：

ha*=1，c*=0.25；短齿：

ha*=0.8，c*=0.3）。

W3

W2

Pb

Sb

Pb

O

10–8设计一对外啮合标准渐开线直齿圆柱齿轮传动。

，a′=a=78mm，模数m=3mm，压力角α=20°，ha*=1.0，c*=0.25，试确定这对齿轮的齿数Z1、Z2，分度圆直径d1、d2，齿顶圆直径da1、da2，齿根圆直径df1、df2。

10-9一对标准渐开线直齿圆柱齿轮（外啮合）传动。

齿数分别为Z1=20，Z2=40，m=10mm，α=20°，ha*=1，c*=0.25，如安装中心距为305mm。

试求：

1）这对齿轮此时的啮合角α′；

2）两轮的节圆半径r1′，r2′；

3）两齿廓曲线在节圆上的曲率半径ρ1′、ρ2′；

4）顶隙c′。