机械原理习题册(下)力-齿轮.doc

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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,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

2、;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,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(摩擦角已知,其中v1=15m/s,v2=10m/s)。v1v2128题图7题图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。 试画出力多边形; 试画

3、出力多边形; 求角为何值时,驱动力P为最小。 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

4、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。213ACBD12344-5. 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 =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

5、擦圆以及移动副的摩擦角如图所示,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。44-7. 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)123Q1 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 =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

6、球料不被向外挤出(即自锁)时的角条件。DABC12345M1M112453 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

7、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。A 60% B 40% C 75%12、根据渐开线

8、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。 ( )101 如图所示,已知基圆半径rb = 50 mm。求ri = 65 mm 时,渐开线展角i,压力角,曲率半径i 。10-2 有一对标准渐开线圆柱直齿轮Z1 = 21,Z2 = 61,m = 2.5, = 20。求这两

9、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1,2 。103 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, = 20,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;4)求一对齿从开始啮合到终止啮合时,轮1转过的角度。104 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?105 一对齿轮的渐开线齿廓如图示,两渐开

10、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d1,d2及节圆压力角,说明啮合角与节圆压力角有何关系。106 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 = 20,啮合角 = 30 ,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 。nn10-7* 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 =61.83 mm,W2 =37.55 mm。其齿顶圆直径da =208 mm,齿根圆直径df = 172 mm,齿数Z =24。试确定该齿轮的模数m,分度圆压力角 ,齿顶高系数ha*,顶隙系数c*(注:渐开线标准直

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