机械设计基础（参考习题集）(1)

α′=20°时，这对齿轮的实际啮合线B1B2的长、作用弧、作用角及重合度ε；（2）绘出一对齿和两对齿的啮合区图（选适当的长度比例尺μl，不用画出啮合齿廓），并按图上尺寸计算重合度。

4、题5-7一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动。已知z1=40、传动比i12=2.5、ha*=1、c*=0.25、α=20°、m=10mm。

（1）在标准安装时，试求小齿轮的尺寸（ra、rf、rb、r、r'、p、s、e、p'、s'、e'、pb）以及啮合的中心距a与啮合角α′。

（2）若安装的中心距a'比标准中心距a加大1mm，试求小齿轮的尺寸（ra、rf、rb、r、r'、p、s、e、p'、pb）以及啮合角α′。

5、题5-9用标准齿条刀具切制直齿轮，已知齿轮参数z=35，ha*=1，α=20°。欲使齿轮齿廓的渐开线起始点在基圆上，试问是否需要变位？如需变位，其变位系数应取多少？

6、题5-10设计一对外啮合直齿圆柱齿轮，已知：模数m=10，压力角α=20°，齿顶高系数ha*=1，齿数z1=z2=12，中心距a'=130mm，试计算这对齿轮的啮合角α′及两轮的变位系数x1、x2（取x1=x2）。

7、题5-11有一对使用日久磨损严重的标准齿轮需要修复。按磨损情况，拟将小齿轮报废，修复大齿轮，修复后的大齿轮的齿顶圆要减小8mm。已知z1=24，z2=96，m=4mm，α=20°，ha*=1，c*=0.25。试设计这对齿轮传动。

8、题5-12设有一对外啮合圆柱齿轮，已知：模数mn=2，齿数z1=21，z2=22，中心距a=45mm，现不用变位而拟用斜齿圆柱齿轮来配凑中心距，问这对斜齿轮的螺旋角应为多少？

9、题5-13有一对斜齿轮传动。已知mn=1.5mm，z1=z2=18，β=15°，αn=20°，han*=1，cn*=0.25，b=14mm。求（1）齿距pn和pt；（2）分度圆半径r1和r2及中心距a；（3）重合度ε；（4）当量齿数zv1和zv2。

10、题5-15已知一对蜗杆轮的参数为z1=1，z2=40，α=20°，ha*=1，c*=0.2，m=5mm，q=10。试计算其几何尺寸和传动比。

11、题5-16有一对标准直齿圆锥齿轮。已知m=3mm，z1=24，z2=32，α=20°，ha*=1，c*=0.2及Σ=90°。试计算该对圆锥齿轮的几何尺寸。

12、题5-17在图示回归轮系中，已知：z1=17，z2=51，m12=2；z3=20，z4=34，m34=2.5；各轮压力角α=20°。试问有几种传动方案可供选择？哪一种比较合理？

题12图

第五章 轮系

复习思考题

1、 对一个基本周转轮系，如何判断其是差动轮系还是行星轮系？ 2、 定轴轮系输入、输出轴平行时，如何决定传动比前的正、负号？ 3、 简述计算组合轮系传动比的方法。

习题

1、在图示轮系中，各轮齿数为z1=20，z2=40，z2'=20，z3=30，z3'=20，z4=40。试求传动

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经i14，并问：如面变更i14的符号，可采取什么措施？ 1 4O65O 2O 34 2'2O 13' B3 题1图 题2图 2、在图示自动化照明灯具的传动装置中，已知输入轴的转速n1=19.5r/min，各齿轮的齿数为z1=60，z2=z3=30，z4=z5=40，z6=120。求箱体B的转速nB。 3、在图示双速传动装置中，A为输入轴，H为输出轴，z1=40，z2=20，z3=80。合上C而松开B时为高速挡；脱开C而刹紧B时为低速挡；同时脱开C和B时为空挡。求前两挡

1243的iHA=1；并讨论空挡时ωH与ωA关系。 3 制动器B 332 4 14电动机2'A2 H 1H离合器C 题3图 题4图 4、在图示输送带的减速器中，已知z1=10，z2=32，z3=74，z4=72，z2'=30及电动机的转速为1450r/min，求输出轴的转速n4。

5、在图示自行车里程表的机构中，C为车轮轴。已知各轮的齿数为z1=17，z3=23，z4=19，z4'=20及z5=24。设轮胎受压变形后使28in车轮的有效直径约为0.7m。当车行一千米时，表上的指钢刚好回转一周，求齿轮2的齿数。 35 253h MP4'4 1 2H4 C 1 10

题5图 题6图

6、在图示减速装置中，齿轮1固定于电动机M轴上，而该电动机安装在行星架H上。已知各轮齿数为z1=z2=20，z3=60，z4=90，z5=210，电动机转速（相对于行星架H的转速）n1H=1440r/min，求nH。

第六章 间歇运动机构

复习思考题

1、 试阐述联接共平面轴的双万向轴节恒速比传支斩两个条件。 2、 试举出双万向联轴节的两个应用场合。 3、 何谓槽轮机构的运动系数

习题

1、有一槽轮机构，已知：槽数z=4，中心距d=100mm，拨盘上装有一个圆销，试求：（1）该槽轮机构的运动系数τ；（2）当拨盘以ω1=100rad/s等角速逆时针方向转动时，槽轮在图示位置（?1=30°）的角速度ω2和角加速度ε2。 2 1?1 ?1H1 32 1 AB d 题1图 题2图 2、图示螺旋机构，构件1与2组成螺旋副A，其导程pA=2.5mm，构件1与3组成螺旋副B，其导程pB=3mm，螺杆1转向如图所示，如果要使2、3由距离H1=100mm快速趋近至H2=78mm，试确定螺旋副A、B的旋向及1应转几圈？ 3、在六角车床的六角头外槽轮机构中，已知槽轮槽数z=6，运动时间是静止时间的两倍，求应该设计几个圆销。

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第七章 机器的运转及速度波动的调节

复习思考题

1、 什么要进行机器的速度调节？

2、 周期性速度波动”与“非周期性速度波动”的特点，它们各用什么方法来调节？ 3、为什么要建立等效力，等效质量，等效力矩、等效转动惯量的概念？它们是怎样求得的？它们的性质如何？当机组的真实运动尚不知道时也能求出？为什么？

4、在飞轮设计求等效力或等效力矩时是否要考虑惯性力？ 5、为减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在何处？

习题

1、图示铰链四杆机构，已知l1=100mm，l2=390mm，l3=200mm，l4=250mm，若阻力矩M3=100N·m。试求：（1）当???2时，加于构件1上的等效阻力矩Mer。（2）当???时，

加于构件1上的等效阻力矩Mer。

2、在图示的行星轮系中，已知各轮的齿数z1=z2'=20，z2=z3=40；各构件的质心均在其相对回转轴线上，且J1=0.01kg·m2，J2=0.04 kg·m2，J2'=0.01 kg·m2，JH=0.18 kg·m2；行星轮的质量m2=2kg，m2'=4kg，模数m=10mm。求由作用在行星架H上的力矩MH=60 N·m换算到轮1的轴O1上的等效力矩M以及换算到轴O1上的各构件质量的等效转动惯量J。

题1图 题2图

3、在某机械系统中，取其主轴为等效构件，平均转速nm=1000r/min，等效阻力矩Mr(?)如图所示。设等效驱动力矩Md为常数，且除飞轮以外其他构件的转动惯量均可略去不计，求保证速度不均匀系数δ不超过0.04时，安装在主轴上的飞轮转动惯量JF。设该机械由电动机驱动，所需平均功率多大？如希望把此飞轮转动惯量减小一半，而保持原来的δ值，则应如何考虑？

4、某机械换算到主轴上的等效阻力矩Mr(?)在一个工作循环中的变化规律如图所示。设等效驱动力矩Md为常数，主轴平均转速nm=300r/min。速度不均匀系数δ≤0.05，设机械中其他构件的转动惯量均略去不计。求要装在主轴上的飞轮转动惯量JF。

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