《机械设计基础》期末复习知识(二).doc

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1、《机械设计基础》期末复习知识（二）池茶永2010.12.18*经典综合题目1.计算图示机构的自由度，若含有复合铰链，局部自由度和虚约束请明确指出。解.(1)F处为复合铰链，H处(或I处)为虚约束，应除去(2)计算自由度：n=6,PL=8,PA=1F=3n-2P1—PH=3×6-2×8-1=12.已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的标准中心距a=108mm,传动比i12=3,小齿轮的齿数z1=18。试确定大齿轮的齿数z2、齿轮的模数m和两轮的分度圆直径、齿顶圆直径。解：∵i12==3∴Z2=i12Z1=3×18=54∵a

2、=(z1+z2)∴m==3mmd1=mz1=3×18=54mmd2=mz2=3×54=162mmda1=d1+2ha*m=54+6=60mmda2=d2+2ha*m=162+6=168nn3.在图示传动装置中，已知各轮齿数为：z1=20,z2=40,z3=20,z4=30,z5=80，运动从Ⅰ轴输入，Ⅱ轴输出，nⅠ=1000r/min,转动方向如图所示。试求输出轴Ⅱ的转速nⅡ及转动方向。解：这是一个混合轮系：齿轮3、4、5和系杆H组成一个行星轮系；齿轮1、2组成一个定轴轮系。对于3、4、5、H组成的行星轮系，有i将n5

3、=0代入上式得即=1+4=5……………(1)对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有i即=-2…(2)联立解(1)、(2)式，并考虑到nⅠ=n1,n2=nH,n3=nⅡ得将nⅠ=1000r/min代入，得nⅡ=-2500r/min负号说明nⅡ转向与nⅠ转向相反。4.计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度和虚约束，应指出。解：B处存在局部自由度。5.一对外啮合标准直齿圆柱齿轮，已知模数m=2mm，齿数z1=25，z2=75。求齿距p，全齿高h，分度圆直径d1，d2，齿顶圆直径da1，齿根圆直径df2，标准中心距a和传动比

4、i。解：由已知条件齿距p=πm=3.14×2=6.28mm全齿高h=2.25m=2.25×2=4.5mm分度圆直径d1=mz1=2×25=50mmd2=mz2=2×75=150mm齿顶圆直径da1=d1+2m=50+2×2=54mm齿根圆直径df2=d2-2.5m=150-2.5×2=145mm标准中心距a=(d1+d2)/2=(50+150)/2=100mm传动比i=z2/z1=75/25=36.计算下列结构的自由度，并指出机构中的复合铰链、虚约束。解：①活动构件数n=5，低副数PL=7，高副数PH=0②因此自由度数

5、F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1C为复合铰链③活动构件数n=5，低副数PL=7，高副数PH=0因此自由度数F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1F、G为同一个移动副，存在一个虚约束。7.在图示锥齿轮组成的行星轮系中，各齿轮数，Z2=27，Z2’=45，，已知齿轮1的转速=330r/min，试求转臂H的转速nH(大小与方向)。解：（1）判断转化轮系齿轮的转动方向。由画箭头法可知，齿轮1与齿轮3的转动方向相反。（2）转化轮系传动比关系式（3）计算转臂H的转速。代入及各轮齿数2’213H转臂H的转动方向与齿轮1

6、相同。8.如图所示的轮系中，已知z1=z2=z4=z5=20，z3=z6=60，齿轮1的转速n1=1440(r/min),求齿轮6的转速（大小及方向）（方向用箭头表示）。本题所示为一个定轴轮系。其转动比==(-1)齿轮6的转向与齿轮1的转向相同。如图所示。9.已知一正常齿制的标准直齿圆柱齿轮，齿数z1=20，模数m=2mm，拟将该齿轮作某外啮合传动的主动齿轮，现须配一从动齿轮，要求传动比i=3.5，试计算从动齿轮的几何尺寸及两轮的中心距。解：根据给定的传动比i，可计算从动轮的齿数z2=iz1=3.5×20=70已知齿轮

7、的齿数z2及模数m，由表5-2所列公式可以计算从动轮各部分尺寸。分度圆直径d2=mz2=2×70=140mm齿顶圆直径da2=(z2+2ha*)m=(70+2×1)2=144mm齿根圆直径df=(z2-2ha*-2c*)m=(70-2×1-2×0.25)2=135mm全齿高h=(2ha*+c*)m=(2×1+0.25)2=4.5mm中心距mm10、计算图示机构的自由度，并判定其是否具有确定的运动。F=1具有确定运动n=8Pl=11Ph=111、图示轮系，已知：Z1=20，Z2=40，Z3=80，Z4=Z5=30，Z6=

8、90。求i16=?n3=n4    (n4/n6)=(z6/z4)=3    nH=n6  (n1-n6)/(n3-n6)=-(z3/z1)=-4     i16=-712、一队外啮合齿轮标准直齿圆柱挂齿轮传动，测得其中心距为160mm.两齿轮的齿数分别为Z1=20，Z2=44，求两齿轮的主要几何尺寸。m=5 d1=100d2=2