机械原理教材第八版必做课后习题Ⅲ（孙桓主编）

2023-08-06 11:32 作者:抬头向前321 0人读过 | 我要投稿

第11章齿轮系及其设计

11-1 在给定轮系主动轮的转向后，可用什么方法来确定定轴轮系从动轮的转向?周转轮系中主、从动件的转向关系又用什么方法来确定?

11-2（ $%5Cstar%20$ ）如何划分一个复合轮系的定轴轮系部分和各基本周转轮系部分?在图11-12所示的轮系中，既然构件5作为行星架被划归在周转轮系部分中，在计算周转轮系部分的传动比时，是否应把齿轮5的齿数 $z_5$ 计入?

11-3 在计算行星轮系的传动比时，式 $i_%7BmH%7D%3D1-i_%7Bmn%7D%5EH$ 只有在什么情况下才是正确的?

11-4 在计算周转轮系的传动比时，式 $i_%7Bmn%7D%5EH%3D(n_m-n_H)%2F(n_n-n_H)$ 中的 $i_%7Bmn%7D%5EH$ 是什么传动比，如何确定其大小和“±”号?

11-5 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么?为什么说当行星轮系为高速时，用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?

11-6 何谓正号机构、负号机构?各有何特点?各适用于什么场合?

11-7 何谓封闭功率流?在什么情况下才会出现?有何危害?

11-8 在确定行星轮系各轮齿数时，必须满足哪些条件，为什么?

11-9 在行星轮系中采用均载装置的目的何在?采用均载装置后会不会影响该轮系的传动比?

11-10 何谓少齿差行星传动?摆线针轮传动的齿数差是多少?在谐波传动中柔轮与刚轮的齿数差如何确定?

11-11 （ $%5Cstar%20$ ）图示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均为已知，试求传动比 $i_%7B15%7D$ ,并指出当提升重物时手柄的转向。

11-12 图示为一千分表的示意图，已知各轮齿数如图，模数 $m%3D0.11mm$ (为非标准模数)。若要测量杆1每移动 $0.001mm$ 时，指针尖端刚好移动一个刻度( $s%3D1.5mm$ )。问指针的长度 $R$ 等于多少?(图中齿轮5和游丝的作用是使各工作齿轮始终保持单侧接触，以消除齿侧间隙对测量精度的影响。)

11-13 图示为绕线机的计数器。图中1 为单头蜗杆，其一端装手把，另一端装绕制线圈。2、3为两个窄蜗轮， $z_2%3D99%2Cz_3%3D100$ 。在计数器中有两个刻度盘，在固定刻度盘的一周上有100个刻度，在与蜗轮2固连的活动刻度盘的一周上有99个刻度，指针与蜗轮3固连。问指针在固定刻度盘上和活动刻度盘上的每一格读数各代表绕制线圈的匝数是多少?又在图示情况下，线圈已绕制了多少匝?

11-14 （ $%5Cstar%20$ ）图示为一装配用电动螺丝刀的传动简图。已知各轮齿数为 $z_1%3Dz_4%3D7$ ， $z_3%3Dz_6%3D39$ 。若 $n_1%3D3000%20r%2Fmin$ ,试求螺丝刀的转速。

11-15 图示为收音机短波调谐微动机构。已知齿数 $z_1%3D99%2Cz_2%3D100$ 。试问当旋钮转动一圈时，齿轮2转过多大角度(齿轮3为宽齿，同时与轮1、2相啮合)?

11-16（ $%5Cstar%20$ 2013年真题）如图 a、b 所示为两个不同结构的锥齿轮周转轮系，已知 $z_1%3D99%2Cz_2%3D100$

， $z_1%3D20%2Cz_2%3D24%2Cz_%7B2%5E%7B'%7D%7D%3D30%2Cz_3%3D40%2Cn_1%3D200r%2Fmin%2Cn3%3D-100r%2Fmin$ 。求两轮系的 $n_H$ 等于多少?

通过对本题的计算，请进一步思考下列问题：转化轮系传动比的“±”号确定错误会带来什么恶果?在周转轮系中用画箭头的方法确定的是构件的什么转向?试计算 $n_1%5EH%3Dn_1-n_H%2Cn_3%5EH%3Dn3-n_H$ 的值，并进而说明题中 $n_1$ 与 $n_3$ ,以及 $n_1%5EH$ 与 $n_3%5EH$ 之间的转向关系。

11-17 （ $%5Cstar%20$ 2019年真题）在图示的电动三爪卡盘传动轮系中，设已知各轮齿数为 $z_1%3D6%2Cz_2%3Dz_%7B2%5E%7B'%7D%7D%3D25%2Cz_3%3D57%2Cz_4%3D56$ 。试求传动比 $i_%7B14%7D$ 。在解题前应先思考下列问题：图示轮系为何种轮系，其自由度 $F$ 等于多少?要求这种轮系的传动比 $i_%7B14%7D$ , 至少必须列出几个计算式?

11-18 （ $%5Cstar%20$ ）图示为手动起重葫芦，已知 $z_1%3Dz_%7B2%5E%7B'%7D%7D%3D10%2Cz_2%3D20%2Cz_3%3D40$ 。设各级齿轮的传动效率(包括轴承损失) $%5Ceta%20_1%3D0.98$ , 曳引链的传动效率 $%5Ceta%20_2%3D0.97$ 。为提升重 $G%3D10kN$ 的重物，求必须施加于链轮 A 上的圆周力 $F$ 。

11-19 （ $%5Cstar%20$ ）图示为纺织机中的差动轮系，设 $z_1%3D30%2Cz_2%3D25$ ， $z_3%3Dz_4%3D24$ ， $z_5%3D18%2C$

$z_6%3D121%2Cn_1%3D48~200r%2Fmin%2Cn_H%3D316r%2Fmin%2C$ 求 $n_H$ 等于多少?

11-20 （ $%5Cstar%20$ ）图示为建筑用绞车的行星齿轮减速器。已知 $z_1%3Dz_3%3D17$ ， $z_2%3Dz_4%3D39%2C$ $z_5%3D18%2Cz_7%3D152%2C$ $n_1%3D1450r%2Fmin$ 。当制动器 B 制动、A 放松时，鼓轮H 回转(当制动器B 放松、A 制动时，鼓轮H 静止，齿轮7空转),求 $n_H$ 等于多少?

11-21 在图示轮系中，设各轮的模数均相同，且为标准传动，若已知 $z_1%3Dz_%7B2%5E%7B'%7D%7D%3Dz_%7B3%5E%7B'%7D%7D%3Dz_%7B6%5E%7B'%7D%7D%3D20%2Cz_2%3Dz_4%3Dz_6%3Dz_7%3D40%E3%80%82$ 试问：

1)当把齿轮1作为原动件时，该机构是否具有确定的运动?

2)齿轮3、5的齿数应如何确定?

3 ) 当 $n_1%3D980r%2Fmin$ 时， $n_3$ 及 $n_5$ 各为多少?

11-22 图示为隧道掘进机的齿轮传动，已知 $z_1%3D30%2Cz_2%3D85%2Cz_3%3D32%2Cz_4%3D21%2Cz_5%3D38%2Cz_6%3D97%2Cz_7%3D147%2C$ 模数均10mm, 且均为标准齿轮传动。现设已知 $n_1%3D1000r%2Fmin$ ,求在图示位置时，刀盘最外一点A 的线速度。

提示：在解题时，先给整个轮系以 $-w_H$ , 角速度绕 $OO$ 轴线回转，注意观察此时的轮系变为何种轮系，从而即可找出解题的途径。

答： $%5Cnu%20_A%3D1.612m%2Fs$ 。

11-23 现需设计一个2K-H 型行星减速器，要求减速比 $i%5Capprox%205.33$ ,设行星轮数 $k%3D4$ 并采用标准齿轮传动，试确定各齿轮的齿数。

11-24 （ $%5Cstar%20$ 图11-24中的a~g重点掌握，图c与2015年的第十二大题类似）某大功率行星减速器，采用图11-24a所示形式，其两个太阳轮的齿数和 $z_1%2Bz_3%3D165$ , 行星轮的个数 $k%3D6$ , 因 $(z_1%2Bz_3)%2Fk%3D27.5$ 不为整数，故其不满足均布装配条件。问：

1)能否在不改动所给数据的条件下，较圆满地解决此装配问题?

2)将行星轮均布在太阳轮四周的目的何在?

3)能否找到既能实现“均布行星轮”所要达到的目的，同时又能装入6个行星轮的方案，此亦即对第1 个问题的回答。

11-25 （ $%5Cstar%20$ ）图示为一个3K 型行星传动，已知 $z_1%3D14%2Cz_2%3D14%2Cz_3%3D40%2C$ $z_4%3D42$ , $m%3D2mm$ 。轮1、2、4为标准齿轮。求 $i_%7B14%7D$ 、轮3的变位系数、各齿轮分度圆和节圆的大小。并问该轮系要满足均布条件和邻接条件，行星轮的个数应取为多少?并问轮2有几个节圆?