11第二章習(xí)題及解答2-1如題圖2-1所示為一小型沖床，試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度。〔a〕〔b〕題圖2-1解：1)分析該小型沖床由菱形構(gòu)件1、滑塊2、撥叉3和圓盤(pán)4、連桿5、沖頭6等構(gòu)件組成，其中菱形構(gòu)件1為原動(dòng)件，繞固定點(diǎn)A作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鉸鏈B與滑塊2聯(lián)接，滑塊2與撥叉3構(gòu)成移動(dòng)副，撥叉3與圓盤(pán)4固定在一起為同一個(gè)構(gòu)件且繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)通過(guò)鉸鏈與連桿5聯(lián)接，連桿帶動(dòng)沖頭6做往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)沖裁運(yùn)動(dòng)。2)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖〔b〕所示。3)自由度計(jì)算其中n=5，PL=7,PH=0,F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-2如題圖2-2所示為一齒輪齒條式活塞泵，試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度?！瞐〕〔b〕題圖2-2解：1)分析該活塞泵由飛輪曲柄1、連桿2、扇形齒輪3、齒條活塞4等構(gòu)件組成，其中飛輪曲柄1為原動(dòng)件，繞固定點(diǎn)A作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鉸鏈B與連桿2聯(lián)接，連桿2通過(guò)鉸鏈與扇形齒輪3聯(lián)接，扇形齒輪3通過(guò)高副接觸驅(qū)動(dòng)齒條活塞4作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞與機(jī)架之間構(gòu)成移動(dòng)副。2)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖〔b〕所示。3)自由度計(jì)算其中n=4，PL=5,PH=1F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-1=1故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-3如圖2-3所示為一簡(jiǎn)易沖床的初步設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)者的意圖是電動(dòng)機(jī)通過(guò)一級(jí)齒輪1和2減速后帶動(dòng)凸輪3旋轉(zhuǎn)，然后通過(guò)擺桿4帶動(dòng)沖頭實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)沖壓運(yùn)動(dòng)。試根據(jù)機(jī)構(gòu)自由度分析該方案的合理性，并提出修改后的新方案。題圖2-3解：1)分析2)繪制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(圖2-3b)選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖〔b〕所示。3)計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度并分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖由圖b可知，故因此，此簡(jiǎn)易沖床根本不能運(yùn)動(dòng)，需增加機(jī)構(gòu)的自由度。4)提出兩種修改方案為了使機(jī)構(gòu)能運(yùn)動(dòng)，應(yīng)增加機(jī)構(gòu)的自由度。方法可以是：在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置，增加一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)低副，或者用一個(gè)高副去代替一個(gè)低副，其修改方案很多，圖c圖d給出其中的兩種方案。新方案中：新方案的機(jī)構(gòu)自由度：改良后的方案具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-4如題圖2-4所示為一小型壓力機(jī)，試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度。〔a〕〔b〕題圖2-4解：1)分析該壓力機(jī)由齒輪1、偏心輪1’、連桿2、導(dǎo)桿3、叉形連桿4、齒輪5、滾子6、滑塊7、沖頭8所組成，其中齒輪1與偏心輪1’固定連接組成一個(gè)構(gòu)件，且為原動(dòng)件，偏心輪2)作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖〔b〕所示。3)計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-5如題圖2-5所示為一人體義腿膝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，假設(shè)以脛骨1為機(jī)架，試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度?！瞐〕〔b〕題圖2-5解：1)分析該機(jī)構(gòu)所有構(gòu)件均為桿狀，且都是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)接，2)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖〔b〕所示。3)計(jì)算自由度故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-6計(jì)算圖2-6所示壓榨機(jī)機(jī)的機(jī)構(gòu)自由度?！瞐〕〔b〕題圖2-6解：該機(jī)構(gòu)中存在結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)局部，構(gòu)件4、5、6和構(gòu)件8、9、10。如果去掉一個(gè)對(duì)稱(chēng)局部，機(jī)構(gòu)仍能夠正常工作，故可將構(gòu)件8、9、10上轉(zhuǎn)動(dòng)副G、H、I、D處帶來(lái)約束視為虛約束；構(gòu)件7與構(gòu)件11在左右兩邊同時(shí)形成導(dǎo)路平行的移動(dòng)副，只有其中一個(gè)起作用，另一個(gè)是虛約束；構(gòu)件4、5、6在E點(diǎn)處形成復(fù)合鉸鏈。機(jī)構(gòu)中沒(méi)有局部自由度和高副。去掉機(jī)構(gòu)中的虛約束，那么得到圖(b)中實(shí)線(xiàn)所示的八桿機(jī)構(gòu)，其中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為，機(jī)構(gòu)中低副數(shù)，于是求得機(jī)構(gòu)的自由度為：故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-7計(jì)算題圖2-7所示測(cè)量?jī)x表機(jī)構(gòu)的自由度。題圖2-7解：1)分析該機(jī)構(gòu)包括6個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，其中導(dǎo)桿與扇形齒輪固聯(lián)在一起組成構(gòu)件5，齒輪與指針固聯(lián)在一起組成構(gòu)件6。2)計(jì)算自由度活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為，機(jī)構(gòu)中低副數(shù)，高副數(shù)于是求得機(jī)構(gòu)的自由度為：故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-8如題圖2-8所示為一物料輸送機(jī)構(gòu)，試?yán)L制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度?！瞐〕〔b〕題圖2-8解1〕分析該機(jī)構(gòu)中共包含有8個(gè)構(gòu)件，且所有構(gòu)件均通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接，其中曲柄為原動(dòng)件。2〕繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2-8〔b〕所示。3)計(jì)算自由度活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為，機(jī)構(gòu)中低副數(shù)，高副數(shù)于是求得機(jī)構(gòu)的自由度為：故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-9如題圖2-8所示為一擬人食指機(jī)械手，試?yán)L制該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度?！瞐〕〔b〕題圖2-9解：1)分析該機(jī)構(gòu)共有8個(gè)構(gòu)件，其中手掌體為機(jī)架，活塞A作直線(xiàn)移動(dòng)，為原動(dòng)件，其余運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副。2〕繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2-9〔b〕所示。3〕自由度計(jì)算機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)：故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2-9如題圖2-9所示為某一機(jī)械中制動(dòng)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，工作中當(dāng)活塞桿1被向右拉時(shí)，通過(guò)各構(gòu)件傳遞運(yùn)動(dòng)迫使擺桿4、6作相向擺動(dòng)，制動(dòng)塊壓緊制動(dòng)輪實(shí)現(xiàn)制動(dòng)；當(dāng)活塞桿1被向左拉時(shí)，迫使構(gòu)件4、6作反相擺動(dòng)，此時(shí)制動(dòng)塊與制動(dòng)輪脫離接觸，不起制動(dòng)作用。試分析該機(jī)構(gòu)由不制動(dòng)狀態(tài)過(guò)渡到制動(dòng)狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)自由度變化情況。解：1〕分析工作過(guò)程制動(dòng)過(guò)程中閘瓦經(jīng)歷了不接觸制動(dòng)輪，到單邊閘瓦接觸制動(dòng)輪，再到兩側(cè)閘瓦全部壓緊制動(dòng)輪三種情況。閘瓦接觸到制動(dòng)輪之后，擺桿停止擺動(dòng)，此時(shí)的擺桿可認(rèn)為變成了機(jī)架的一局部，因此，制動(dòng)過(guò)程中機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目會(huì)發(fā)生變化。1)未剎車(chē)時(shí)，剎車(chē)機(jī)構(gòu)的自由度2)閘瓦之一剎緊車(chē)輪時(shí)，剎車(chē)機(jī)構(gòu)的自由度3)閘瓦同時(shí)剎緊車(chē)輪時(shí)，剎車(chē)機(jī)構(gòu)的自由度2-10題4-３圖為外科手術(shù)用剪刀。其中彈簧的作用是保持剪刀口張開(kāi)，并且便于醫(yī)生單手操作。忽略彈簧，并以構(gòu)件1為機(jī)架，分析機(jī)構(gòu)的工作原理，畫(huà)出該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖?！瞐〕〔b〕題圖2-10解：1〕工作原理分析假設(shè)以構(gòu)件1為機(jī)架，那么該手術(shù)用剪刀由機(jī)架１、原動(dòng)件２、從動(dòng)件３、４組成，共４個(gè)構(gòu)件。屬于平面四桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)用手握住剪刀，即構(gòu)件１(固定鉗口)不動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)構(gòu)件２，使構(gòu)件２繞構(gòu)件１轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)構(gòu)件３帶動(dòng)構(gòu)件４(活動(dòng)鉗口)也沿構(gòu)件１(固定鉗口)上下移動(dòng)，從而使剪刀的刀口張開(kāi)或閉合。2〕繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選定比例尺后繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2-10〔b〕所示。3〕自由度計(jì)算2-11如題圖2-11所示為一內(nèi)燃機(jī)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度，并確定該機(jī)構(gòu)的級(jí)別，假設(shè)選構(gòu)件5為原動(dòng)件，該機(jī)構(gòu)又是幾級(jí)機(jī)構(gòu)?！瞐〕〔b〕〔c〕題圖2-11解：1)計(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度2)取構(gòu)件為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的根本桿組圖如圖b所示，此機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)。3)取構(gòu)件為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)的根本桿組圖如圖c所示，此機(jī)構(gòu)為Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)。第5章思考題5-1齒輪傳動(dòng)要?jiǎng)蛩?、連續(xù)、平穩(wěn)地進(jìn)行必須滿(mǎn)足哪些條件?答齒輪傳動(dòng)要均勻、平穩(wěn)地進(jìn)行，必須滿(mǎn)足齒廓嚙合根本定律．即i12=ω1/ω2=O2P／O1P，其中P為連心線(xiàn)O1P2與公法線(xiàn)的交點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)要連續(xù)、平穩(wěn)地進(jìn)行，必須滿(mǎn)足重合度ε≥l，同時(shí)滿(mǎn)足一對(duì)齒輪的正確嚙合條件。5-2漸開(kāi)線(xiàn)具有哪些重要的性質(zhì)?漸開(kāi)線(xiàn)齒輪傳動(dòng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)?答：參考教材。5-3具有標(biāo)準(zhǔn)中心距的標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)具有哪些特點(diǎn)?答假設(shè)兩齒輪傳動(dòng)的中心距剛好等于兩齒輪節(jié)圓半徑之和，那么稱(chēng)此中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距．按此中心距安裝齒輪傳動(dòng)稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)安裝?！?)兩齒輪的分度圓將分別與各自的節(jié)圓重合。(2)輪齒的齒側(cè)間隙為零。(3)頂隙剛好為標(biāo)準(zhǔn)頂隙，即c=c*m=O.25m。5-4何謂重合度?重合度的大小與齒數(shù)z、模數(shù)m、壓力角α、齒頂高系數(shù)ha*、頂隙系數(shù)c*及中心距a之間有何關(guān)系?答通常把一對(duì)齒輪的實(shí)際嚙合線(xiàn)長(zhǎng)度與齒輪的法向齒距pb的比值εα。稱(chēng)為齒輪傳動(dòng)的重合度。重合度的表達(dá)式為：εα=[z1(tanαal—tanα’)±z2(tanαa2-tanα’)/2π由重合度的計(jì)算公式可見(jiàn)，重合度εα與模數(shù)m無(wú)關(guān)．隨著齒數(shù)z的增多而加大，對(duì)于按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝的標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)，當(dāng)兩輪的齒數(shù)趨于無(wú)窮大時(shí)的極限重合度εα=1.981此外重合度還隨嚙合角α’的減小和齒頂高系數(shù)ha*的增大而增大。重合度與中心距a有關(guān)(涉及嚙合角α’)，與壓力角α、頂隙系數(shù)c*無(wú)關(guān)。5-5齒輪齒條嚙合傳動(dòng)有何特點(diǎn)?為什么說(shuō)無(wú)論齒條是否為標(biāo)準(zhǔn)安裝，嚙合線(xiàn)的位置都不會(huì)改變?答由于不管齒條在任何位置，其齒廓總與原始位置的齒廓平行．而嚙合線(xiàn)垂直于齒廓，因此，不管齒輪與齒條是否按標(biāo)準(zhǔn)安裝，其嚙合線(xiàn)的位置總是不變的，節(jié)點(diǎn)位置確定，齒輪的節(jié)圓確定；當(dāng)齒輪與齒條按標(biāo)準(zhǔn)安裝時(shí)，齒輪的分度圓應(yīng)與齒條的分度線(xiàn)相切。這時(shí)齒輪的節(jié)圓與其分度圓重合，齒條的常節(jié)線(xiàn)也與其分度線(xiàn)重合。因此，傳動(dòng)嚙合角α’等于分度圓壓力角α，也等于齒條的齒形角α。5-6節(jié)圓與分度圓、嚙合角與壓力角有什么區(qū)別?答節(jié)圓是兩輪嚙合傳動(dòng)時(shí)在節(jié)點(diǎn)處相切的一對(duì)圓。只有當(dāng)一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)有了節(jié)點(diǎn)才有節(jié)圓，對(duì)于一個(gè)單一的齒輪來(lái)說(shuō)是不存在節(jié)圓的，而且兩齒輪節(jié)圓的大小是隨兩齒輪中心距的變化而變化的。而齒輪的分度圓是一個(gè)大小完全確定的圓，不管這個(gè)齒輪是否與另一齒輪嚙合，也不管兩輪的中心距如何變化，每個(gè)齒輪都有一個(gè)唯一的、大小完全確定的分度圓。嚙合角是指兩輪傳動(dòng)時(shí)其節(jié)點(diǎn)處的速度矢量與嚙合線(xiàn)之間所夾的銳角，壓力角是指單個(gè)齒輪漸開(kāi)線(xiàn)上某一點(diǎn)的速度方向與該點(diǎn)法線(xiàn)方向所夾的角。根據(jù)定義可知，嚙合角就是節(jié)圓的壓力角。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪．當(dāng)其按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)．由于節(jié)圓與分度圓重合，故其嚙合角等于分度圓壓力角。5-7．試問(wèn)當(dāng)漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒根圓與基圓重合時(shí)，其齒數(shù)應(yīng)為多少?又當(dāng)齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時(shí)，試問(wèn)基圓與齒根圓哪個(gè)大?答：，，由有，當(dāng)基圓與齒根圓重合時(shí)，當(dāng)時(shí)，齒根圓大于基圓。5-8何謂根切?它有何危害，如何防止?答用展成法加工齒輪時(shí)，假設(shè)刀具的齒頂線(xiàn)或齒頂圓與嚙合線(xiàn)的交點(diǎn)超過(guò)了被切齒輪的嚙合極限點(diǎn)時(shí)，那么刀具的齒頂將切人輪齒的根部，破壞已切制好的漸開(kāi)線(xiàn)齒廓，這種現(xiàn)象叫根切現(xiàn)象。根切將使齒根彎曲強(qiáng)度降低，重合度減小，應(yīng)盡量防止。欲使被切齒輪不產(chǎn)生根切，刀具的齒頂線(xiàn)不得超過(guò)N1點(diǎn)，即ha*≤N1Q=PN1sinα=γ1sinα=(mzsin2α)/2得：加工標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪時(shí)，ha*=1,α=20o不發(fā)生根切的最少齒數(shù)Zmin=17采用變位齒輪等可以防止根切。5-9齒輪為什么要進(jìn)行變位修正?齒輪正變位后和變位前比擬，參數(shù)z、m、α、ha、hf、d、da、df、db、s、e作何變化?答漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪與變位齒輪的根本參數(shù)m，α，ha*，c*相同均為標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)齒論傳動(dòng)雖然具有設(shè)計(jì)比擬簡(jiǎn)單、互換性較好等一系列優(yōu)點(diǎn)，但隨著機(jī)械工業(yè)的開(kāi)展，也暴露出許多缺乏之處，比方：在一對(duì)相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，由于小齒輪齒廓漸開(kāi)線(xiàn)的曲率半徑較小。齒根厚度也軟薄，而且參與嚙合的次數(shù)又較多，因而強(qiáng)度較低，容易損壞，從而影響整個(gè)齒輪傳動(dòng)的承載能力；標(biāo)準(zhǔn)齒輪不適用于中心距不等于標(biāo)準(zhǔn)中心距的場(chǎng)合，當(dāng)中心距小于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)．根本無(wú)法安裝。當(dāng)中心距大于標(biāo)準(zhǔn)中心距時(shí)。雖然可以安裝，但將產(chǎn)生較大的齒側(cè)間隙。而且其重合度也將隨之降低，影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性；當(dāng)采用范成法切制漸開(kāi)線(xiàn)齒輪時(shí)，如果被加被加工的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒數(shù)過(guò)少，那么其齒廓會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象，將降低輪齒的抗彎強(qiáng)度’而且還可能使齒輪傳動(dòng)的重合度降低等，為了改善和解決標(biāo)準(zhǔn)齒輪存在的上述缺乏，就必須突破標(biāo)準(zhǔn)齒輪的限制，對(duì)齒輪進(jìn)行必要的修正．即變位修正。比擬齒輪正變位后和變位前，參數(shù)z．m，α，d,ha，hf不變;da，df，s增大，e減小。5-10變位齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟如何?答根據(jù)所給定原始數(shù)據(jù)的不同，變位齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法也不相同，概括起來(lái)有以下三種情況。〔1)當(dāng)給定的原始數(shù)據(jù)為z1，z2，m，α及ha*時(shí)的設(shè)計(jì)步驟1)選定傳動(dòng)的類(lèi)型，假設(shè)z1+z2<2zmin，那么必須采用正傳動(dòng)。否那么．也可以考慮選用其他類(lèi)型的傳動(dòng)。2)選定兩輪的變位系數(shù)．齒輪傳動(dòng)的質(zhì)量主要取決于變位系數(shù)的選擇，保證不發(fā)生根切，即所選擇的變位系數(shù)x不應(yīng)小于xmin；保證齒頂有一定的厚度，一般齒頂厚不小于O.4m；保證重合度不小于許用值；保證傳動(dòng)時(shí)不發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象。3)根據(jù)變位齒輪的傳動(dòng)計(jì)算公式計(jì)算出兩輪的幾何尺寸。(2)當(dāng)給定的原始數(shù)據(jù)為z1，z2，m，α,α`及ha*時(shí)的設(shè)汁步驟，1)先求出嚙合角α’：cosα’=(a/a`)cosα;2)算出兩輪的變位系數(shù)之和：3)按z1+z2的值，分別選定x1和x2；4)根據(jù)變位齒輪的傳動(dòng)計(jì)算公式計(jì)算出兩輪的幾何尺寸。(3)當(dāng)給定的原始數(shù)據(jù)為i,m,α’及ha*時(shí)的設(shè)計(jì)步驟1)確定齒輪的齒數(shù)。由于所以z2=iz12)其余按(2)中的步驟進(jìn)行。5-11為什么斜齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要規(guī)定在法面上，而其幾何尺寸卻要按端面來(lái)計(jì)算?答由于斜齒輪的齒面為一漸開(kāi)螺旋面．故其端面齒形和垂直于螺旋線(xiàn)方向的法面齒形是不相同的。因而斜齒輪的端面參數(shù)與法面參數(shù)也不相同。由于在制造斜齒輪時(shí)，常用齒條形刀具或盤(pán)狀銑刀切齒，在切齒時(shí)刀具是沿著齒輪的螺旋線(xiàn)方向進(jìn)刀的，因此必須按齒輪的法面參數(shù)來(lái)選擇刀具，故斜齒輪法面上的參數(shù)(模數(shù)、壓力角、齒頂高系數(shù)、頂隙系數(shù)等)應(yīng)與刀具的參數(shù)相同，且為標(biāo)準(zhǔn)值。在計(jì)算斜齒輪的主要幾何尺寸時(shí)需要按端面考慮，原因是：端面參數(shù)代表齒輪的實(shí)際大小，法面是假想的。5-12斜齒輪傳動(dòng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)?什么是斜齒輪的當(dāng)量齒輪?為什么要提出當(dāng)量齒輪的概念?可用哪些方法來(lái)調(diào)整斜齒輪傳動(dòng)的中心距?答：參考教材。5-13平行軸和交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)有哪些異同點(diǎn)?答相同點(diǎn)：平行軸斜齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)，其輪齒的齒向均相對(duì)于齒輪的軸線(xiàn)傾斜了一個(gè)角度，稱(chēng)為螺旋角，就單個(gè)齒輪而言．平行軸斜齒輪傳動(dòng)仍然是斜齒輪傳動(dòng)；兩者的正確嚙合條件共同點(diǎn)是兩輪的法面模數(shù)及法面壓力角應(yīng)分別相等。不同點(diǎn)：平行軸斜齒輪傳動(dòng)的兩個(gè)齒輪的軸線(xiàn)是平行的，即常見(jiàn)的斜齒輪傳動(dòng)，而交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)其軸線(xiàn)之間不是平行的，而是交錯(cuò)的。兩者的正確嚙合條件不同點(diǎn)是一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)的兩輪的螺旋角對(duì)于外嚙合，應(yīng)大小相等，方向相反，對(duì)于內(nèi)嚙合，應(yīng)大小相等，方向相同，而一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)，由于在交錯(cuò)軸斜內(nèi)輪傳動(dòng)中兩輪的螺旋角未必相等，所以?xún)奢喌亩嗣婺?shù)和端面壓力角也未必相等‘5-14何謂蝸桿傳動(dòng)的中間平面?蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件是什么?答：參考教材。5-15蝸桿傳動(dòng)可用作增速傳動(dòng)嗎?答蝸桿傳動(dòng)中，當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角〞小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角φ時(shí)，傳動(dòng)就具有自鎖性：具有自鎖性的蝸桿蝸輪傳動(dòng)，只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪．而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸軒，即不能用蝸輪作為主動(dòng)件，也就不能作為增速傳動(dòng)。：否那么．當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角γ；大于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角φ時(shí)?？梢杂梦佪喿鳛樵瓌?dòng)件，可以作為增速傳動(dòng)。5-16以前蝸桿傳動(dòng)的蝸桿頭數(shù)為1～4頭，而現(xiàn)在開(kāi)展為1～10頭，試說(shuō)明為什么有這種開(kāi)展變化?答:最近又有一種新的動(dòng)向，由于蝸桿傳動(dòng)特別平穩(wěn)，噪聲極小，故目前在要求傳動(dòng)平穩(wěn)性高和噪聲低的地方，即使傳動(dòng)比i不大(i≥4～5)，也有采用蝸桿傳動(dòng)的。為了適應(yīng)這種情況，蝸桿的頭數(shù)由以前的l～4增加到1～10。5-17試確定圖10-3a所示傳動(dòng)中蝸輪的轉(zhuǎn)向，及圖b所示傳動(dòng)中蝸桿和蝸輪的螺旋線(xiàn)的旋向。答：圖a所示蝸桿為右旋蝸桿，現(xiàn)用右手，讓四指沿蝸桿圓周速度方向，那么右手大拇指的相反方向，即為蝸輪在節(jié)點(diǎn)P處的圓周速度方向，故蝸輪將沿逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。在圖b中，根據(jù)所給蝸輪及蝸桿的轉(zhuǎn)向，即要求蝸輪在節(jié)點(diǎn)P處的圓周速度方向垂直于圖面并指向里，故蝸桿沿軸向相對(duì)于蝸輪的運(yùn)動(dòng)方向那么垂直于圖面并指向外，而要四指沿蝸桿轉(zhuǎn)向(順時(shí)針?lè)较?，而大拇指沿蝸桿軸向運(yùn)動(dòng)方向(垂直于圖面指向外)，只有右手才能適應(yīng)，故為右旋蝸桿，而蝸輪的旋向始終與蝸桿的一致，即也為右旋。5-18什么是直齒錐齒輪的背錐和當(dāng)量齒輪?一對(duì)錐齒輪大端的模數(shù)和壓力角分別相等是否是其能正確嚙合的充要條件?5-19、C`、C``為由同一基圓上所生成的幾條漸開(kāi)線(xiàn)。試證明其任意兩條漸開(kāi)線(xiàn)(不管是同向的還是反向的)沿公法線(xiàn)方向?qū)?yīng)兩點(diǎn)之間的距離處處相等。證：根據(jù)漸開(kāi)線(xiàn)的特性可知，所以：原式得證。5-20測(cè)量齒輪公法線(xiàn)長(zhǎng)度是檢驗(yàn)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪精度的常用方法之一。試答復(fù)以下問(wèn)題：(1)希望測(cè)量用卡尺的卡腳與齒廓的切點(diǎn)(測(cè)點(diǎn))在齒輪的分度圓附近，跨測(cè)齒數(shù)應(yīng)為多少?(2)當(dāng)跨測(cè)齒數(shù)為k時(shí)，對(duì)于漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪其公法線(xiàn)的長(zhǎng)度Lk應(yīng)為多少?(3)在測(cè)定一個(gè)模數(shù)未知的齒輪的模數(shù)時(shí)，為什么常用跨測(cè)k個(gè)齒和(k-1)個(gè)齒的公法線(xiàn)長(zhǎng)度差來(lái)確定?答:a)設(shè)卡尺兩卡腳與齒廓的切點(diǎn)a、b剛好在分度圓上(圖10-1)，那么∠aOb=2α，α為分度圓壓力角。齒輪的半齒距角為180°／z，設(shè)在∠aOb角范圍內(nèi)包含的齒數(shù)為k，那么(2k-1)×180°／z=2α故k=zα／180°+0.5按上式所求得的跨測(cè)齒數(shù)一般不為整數(shù)，而跨測(cè)齒數(shù)必須取整。假設(shè)向大取整，那么實(shí)際測(cè)點(diǎn)向齒廓齒頂移動(dòng)，反之那么向齒根移動(dòng)。b)由圖10-1可明顯看出，公法線(xiàn)長(zhǎng)度包含著(k-1)個(gè)基圓齒距和一個(gè)基圓齒厚，故由上式可見(jiàn)Lk-L(k-1)恰等于一個(gè)基圓齒距，而在齒輪加工中，基圓齒距pb的誤差是很小的，故只要齒輪的壓力角，即可由此很準(zhǔn)確地確定出模數(shù)m來(lái)，而與齒輪是否變位，齒頂高系數(shù)的大小和齒頂高是否削減，齒厚是否減薄，齒頂圓直徑偏差大小等無(wú)關(guān)。計(jì)算題5-1．一漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，z=26，m=3mm，ha*=1，α=20。，求齒廓曲線(xiàn)在齒頂圓的壓力角αa,齒頂圓直徑da,分度圓曲率半徑ρ和齒頂圓曲率半徑ρa(bǔ)。．解：，，5-2.一標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，齒數(shù)Z=35，模數(shù)m=4，求此齒輪的分度圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑，基圓直徑，齒頂圓壓力角、齒根圓壓力角、齒厚和齒槽寬？解：mmmm5-3一對(duì)漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)的模數(shù)m=5mm，壓力角α=20。，中心距a=350mm，傳動(dòng)比i12=9／5，試求兩輪的齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂圓直徑、基圓直徑以及分度圓上的齒厚和齒槽寬。解：因?yàn)?，所以有，，，分度圓直徑：，齒頂圓直徑：，基圓直徑：，齒厚：，齒槽寬：5-4設(shè)有一對(duì)外嚙合齒輪的z1=30，z2=40，m=20mm，α=20。，ha*=1。試求當(dāng)a’=725mm時(shí)，兩輪的嚙合角α’。又當(dāng)嚙合角α’=22。30，時(shí)，試求其中心距a’。解：〔1〕.求嚙合角α〔2〕.當(dāng)時(shí)，中心距5-5一對(duì)外嚙合變位齒輪傳動(dòng)的Z1=Z2=12，m=10mm，α=20。，ha*=1，a’=130mm，試設(shè)計(jì)這對(duì)齒輪(取x1=x2)o解：〔1〕.確定傳動(dòng)類(lèi)型：故此傳動(dòng)比應(yīng)為正傳動(dòng)?！?〕.確定兩輪變位系數(shù)計(jì)算幾何尺寸5-6圖示為一漸開(kāi)線(xiàn)齒廓齒輪的一個(gè)輪齒，試證明其在任意的圓周上的齒厚的表達(dá)式如下：Si=sri/r-2ri(invαi-invα)式中，s為分度圓齒厚。證明：∵∠BOB-2∠BOC=(s/r)-2()=(s/r)-2()∴5-7在圖中，基圓半徑rb=50mm，現(xiàn)需求：1)當(dāng)rK=65mm時(shí)，漸開(kāi)線(xiàn)的展角θK、漸開(kāi)線(xiàn)的壓力角αK和曲率半徑ρK。2)當(dāng)θK=5。時(shí)，漸開(kāi)線(xiàn)的壓力角αK及向徑rK的值。解：〔1),,,〔2)∵∴,5-8．圖示為一漸開(kāi)線(xiàn)變位齒輪，其m=5mm，α=200，z=24，變位系數(shù)x=0.05。當(dāng)用跨棒距來(lái)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要求測(cè)量棒2正好在分度圓處與齒廓相切。試求所需的測(cè)量棒半徑rp，以及兩測(cè)量棒外側(cè)之間的跨棒距L。提示"rp=．NC—NB，L=2(OC+rp)。5-9．一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪，：m=4mm，α=20°，z1=25，Z2=35，ha*=l,C*=0.25，安裝中心距比標(biāo)準(zhǔn)中心距大2mm。試求：(1)中心距a`(2)嚙合角α`；(3)有無(wú)齒側(cè)間隙?(4)徑向間隙c；(5)實(shí)際嚙合線(xiàn)長(zhǎng)度B1B2。解：1〕，，2〕，3〕有，4)5〕5-10一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的α=20。、m=5mm、z1=19、z2=42，試求其重合度ε。。問(wèn)當(dāng)有一對(duì)輪齒在節(jié)點(diǎn)P處嚙合時(shí)，是否還有其他輪齒也處于嚙合狀態(tài)；又當(dāng)一對(duì)輪齒在B1點(diǎn)處嚙合時(shí)，情況又如何?解：〔1〕〔2),〔3)5-11．巳知一對(duì)外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪．按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，齒輪的齒數(shù)z1=19，z2=42．模數(shù)m=5mm，分度圓壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)ha*=1。(1)作示意圖算出理論嚙合線(xiàn)，實(shí)際嚙合線(xiàn)；(2計(jì)算重合度；(3)說(shuō)明重合度的物理意義，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，注明單對(duì)齒嚙合區(qū)和雙對(duì)齒嚙合區(qū)。解：5-12．有一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪Z1=19、Z2=52、α=20。、m=5mm、ha*=1，試1)按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝時(shí)，這對(duì)齒輪傳動(dòng)的重合度εα;2)保證這對(duì)齒輪能連續(xù)傳動(dòng)，其容許的最大中心距a’。解：1〕兩輪的分度圓半徑、齒頂圓半徑，齒頂圓壓力角分別為又因兩齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，故。于是，由式〔10-18〕可得2〕保證這對(duì)齒輪能連續(xù)傳動(dòng)，必須要求其重合度，即故得嚙合角為于是，由式〔10-15〕即可得這對(duì)齒輪傳動(dòng)的中心距為5-13有一對(duì)外嚙合漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。Z1=17，Z2=118，m=5mm，α=20。，ha*=l，a，=337.5mm?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)小齒輪已嚴(yán)重磨損，擬將其報(bào)廢。大齒輪磨損較輕(沿分度圓齒厚兩側(cè)的磨損量為0.75mm)，擬修復(fù)使用，并要求所設(shè)計(jì)的小齒輪的齒頂厚盡可能大些，問(wèn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)這一對(duì)齒輪?解：,5-14．在某設(shè)備中有一對(duì)直齒圓柱齒輪，Z1=26，i12=5，m=3mm，=20。，ha*=1，齒寬B=50mm。在技術(shù)改造中，為了改善齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，降低噪聲，要求在不改變中心距和傳動(dòng)比的條件下，將直齒輪改為斜齒輪，試確定斜齒輪的Z1`、Z2`、mn、β，并計(jì)算其重合度ε。解：原直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的中心距為〔2分〕改為斜齒輪傳動(dòng)后，為了不增加齒輪的幾何尺寸，取斜齒輪的法面模數(shù)，在不改變中心距和傳動(dòng)比的條件下，那么有當(dāng)取時(shí)，由上式可求得。為了限制，可取。為維持中心距不變，故重新精確計(jì)算螺旋角為〔2分〕為了計(jì)算斜齒輪傳動(dòng)的總重合度，先分別計(jì)算端面重合度和軸面重合度。其中由于〔2分〕所以設(shè)齒寬為B=50,那么于是得〔2分〕5-15．在一機(jī)床的主軸箱中有一直齒圓柱漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，發(fā)現(xiàn)該齒輪已經(jīng)損壞，需要重做一個(gè)齒輪更換，試確定這個(gè)齒輪的模數(shù)。經(jīng)測(cè)量，其壓力角α=20。，齒數(shù)z=40，齒頂圓直徑da=83.82mm，跨5齒的公法線(xiàn)長(zhǎng)度L5=27.512mm，跨6齒的公法線(xiàn)長(zhǎng)度L6=33.426mm。解：5-16．設(shè)一對(duì)斜齒輪傳動(dòng)的z1=20，z2=40，mn=8mm，β=15。(初選值)，B=30mm，ha*=1。試求a(應(yīng)圓整，并精確重算p)、r及zv1、及zv2。解：〔1〕計(jì)算中心距取〔2〕.〔3〕.計(jì)算重合度〔4〕.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)5-17一對(duì)直齒錐齒輪的z1=15，z2=30，m=5mm，ha*=1，ε=900。試確定這對(duì)錐齒輪的幾何尺寸解：小齒輪大齒輪5-18．一蝸輪的齒數(shù)z2=40，d2=200mm，與一單頭蝸桿嚙合，試求：1)蝸輪端面模數(shù)mt2及蝸桿軸面模數(shù)mx1；2)蝸桿的軸面齒距px1及導(dǎo)程l；3)兩輪的中心距a0；。4)蝸桿的導(dǎo)程角γ，、蝸輪的螺旋角β2及兩者輪齒的旋向。解：〔1)確定傳動(dòng)類(lèi)型，因,故采用等移距變位傳動(dòng)〔2〕確定變位系數(shù)由題意知故,〔3〕幾何尺寸計(jì)算小齒輪大齒輪第六章齒輪系及其設(shè)計(jì)習(xí)題解答在圖示的手搖提升裝置中，各輪齒數(shù)為，，，，。試求傳動(dòng)比并指出提升重物時(shí)手柄的轉(zhuǎn)向。解：方向：從左往右看為順時(shí)針?lè)较?。題6.1圖題6.2圖6.2在圖示輪系中，各輪齒數(shù)為，，，，，。試求：〔1〕傳動(dòng)比i14；〔2〕如要變更i14的符號(hào)，可采取什么措施？解：〔1〕由于該輪系為空間定軸輪系，其方向只能用畫(huà)箭頭的方法判斷，又輪4的軸線(xiàn)與輪1平行，通過(guò)畫(huà)箭頭判斷輪4和輪1的轉(zhuǎn)向相反，故在傳動(dòng)比前加“—〞〔2〕如要變更i14的符號(hào)，可將齒輪3和4變?yōu)閮?nèi)嚙合齒輪，或在3、4間加一個(gè)惰輪。在圖示的機(jī)械式鐘表機(jī)構(gòu)中，E為擒縱輪，N為發(fā)條盤(pán)，S、M、及H分別為秒針、分針和時(shí)針。：，，，，，，，，，，，，求秒針和分針的傳動(dòng)比和分針與時(shí)針的傳動(dòng)比。解：該輪系為平面定軸輪系，故有題6.3圖題6.4圖6.4圖示為一滾齒機(jī)工作臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)與蝸輪5固聯(lián)。：，，，蝸桿，旋向如下圖，假設(shè)要加工一個(gè)齒數(shù)的齒輪，試求掛輪組齒數(shù)比。解：該輪系為空間定軸輪系，故有又聯(lián)立解得：6.5在圖示輪系中，，，，，，，〔右旋蝸桿〕，，，齒輪的模數(shù)mm，假設(shè)〔方向如下圖〕，求齒條6的線(xiàn)速度的大小和方向。解：該輪系為空間定軸輪系，故有齒條6的線(xiàn)速度為方向：水平向右。題6.5圖題6.6圖圖中所示輪系中，各輪齒數(shù)為：，齒輪1、4、5、7為同軸線(xiàn)，試求該輪系的傳動(dòng)比。解：由于齒輪1、4、5、7為同軸線(xiàn)，有那么同理又該輪系為空間定軸輪系，故有圖示(ａ)、〔ｂ〕為兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的錐齒輪周轉(zhuǎn)輪系，，，，，，。求兩輪系的等于多少？題6.7圖解：在圖〔a〕所示差動(dòng)輪系1、2—2/、3中解得方向與輪1的方向相反。在圖〔b〕所示差動(dòng)輪系1、2—2/、3中解得方向與輪1的方向相同。在圖示輪系中，，，，各輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，且模數(shù)相等。試求〔1〕齒輪4的齒數(shù)，〔2〕傳動(dòng)比的大小及行星架的轉(zhuǎn)向。解：在行星輪系1、2—3、4中，根據(jù)同心條件有解得行星架H的方向與輪1的方向相同。題6.8圖題6.9圖6.9在如下圖輪系中，，，，，齒輪1的轉(zhuǎn)速，求的大小和方向。解：在行星輪系1、2—3、4中，有方向與輪1的方向相同。如下圖為一用于自動(dòng)化照明燈具上的周轉(zhuǎn)輪系。：，，，，輸入軸轉(zhuǎn)速，求箱體的轉(zhuǎn)速。解：在行星輪系1、2—2/—3—4、5、箱體H中，有方向與輪1的方向相同。題6.10圖題6.11圖在圖示的變速器中，：，，，當(dāng)鼓輪A、B、C分別被剎住時(shí)，求傳動(dòng)比解:剎住鼓輪A時(shí)，1、2、3〔H〕組成定軸輪系。有剎住鼓輪B時(shí)，1/、4、5、H組成行星輪系。有剎住鼓輪3時(shí)，該輪系由差動(dòng)輪系1/、4、5、H和行星輪系3/、7、6、5〔行星架〕組成。在差動(dòng)輪系1/、4、5、H中，有在行星輪系3/、7、6、5中，有又聯(lián)立求解得在圖示輪系中，，，，，〔右旋蝸桿〕，又齒輪1的轉(zhuǎn)速為，蝸桿5的轉(zhuǎn)速為方向如下圖，求構(gòu)件H的轉(zhuǎn)速。解：該輪系是由定軸輪系1、2；差動(dòng)輪系2/、3—3/、4、H和定軸輪系4/、5組成。在定軸輪系1、2中方向：箭頭向上在定軸輪系4/、5中方向：箭頭向上在差動(dòng)輪系2/、3—3/、4、H中，解得：方向：箭頭向上題6.12圖題6.13圖在如下圖輪系中，各輪齒數(shù)，，，，，，，齒輪均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，標(biāo)準(zhǔn)安裝，主動(dòng)輪1轉(zhuǎn)向如下圖，試求i16并標(biāo)出輪2、5、6的轉(zhuǎn)向。解：該輪系是由定軸輪系1、2；行星輪系2/、3、4、5〔行星架〕和定軸輪系5、6組成。根據(jù)同心條件：在定軸輪系1、2中蝸輪2的方向：箭頭向上在行星輪系2/、3、4、5中，在定軸輪系5、6中齒輪5的方向：箭頭向上，齒輪6的方向：箭頭向左。在圖示輪系中，：，，，，，方向如下圖。試求的大小和方向。解：該輪系是由行星輪系2、1—7、6、A和行星輪系3、4、5、B組成。在行星輪系2、1—7、6、A中，方向：箭頭向上在行星輪系3、4、5、B中，方向：箭頭向上題圖圖示的減速裝置中，齒輪1裝在電動(dòng)機(jī)的軸上，各輪的齒數(shù)：，，，，又電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。求軸B的轉(zhuǎn)速及其回轉(zhuǎn)方向。解：該輪系是由周轉(zhuǎn)輪系1、2、3、4和周轉(zhuǎn)輪系4、5、H組成。在周轉(zhuǎn)輪系1、2、3、4中在周轉(zhuǎn)輪系4、5、H中又聯(lián)立求得：的轉(zhuǎn)向與的轉(zhuǎn)向相同。題6.15圖題6.16圖6.16在圖示電動(dòng)三爪卡盤(pán)傳動(dòng)輪系中，各齒輪的齒數(shù)為：，，，，試求傳動(dòng)比。解：該輪系中包含有行星輪系1、2、3、H；差動(dòng)輪系1、2—2/、4、H和行星輪系3、2—2/、4、H。其中只有兩個(gè)輪系起獨(dú)立作用。在行星輪系1、2、3、H中，在行星輪系3、2—2/、4、H中，聯(lián)立以上兩式求解：在圖示自行車(chē)?yán)锍瘫淼臋C(jī)構(gòu)中，C為車(chē)輪軸。各齒輪的齒數(shù)為，、，，，及。當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)一圈時(shí)，指針P轉(zhuǎn)過(guò)多少圈？解：該輪系是由定軸輪系1、2；行星輪系5、4/—4、3、2〔行星架〕。在定軸輪系1、2中在行星輪系5、4/—4、3、2中，題6.17圖題6.18圖在圖示輪系中，各齒輪的齒數(shù)為：，，，，，又假設(shè)，求：當(dāng)分別將輪3或輪6剎住時(shí)，構(gòu)件H的轉(zhuǎn)速。解：剎住輪3時(shí)，1、2、3、H組成一行星輪系。有構(gòu)件H的方向與相反。剎住輪6時(shí)，該輪系由差動(dòng)輪系1、2、3、H和行星輪系4、5、6、3〔行星架〕組成。在差動(dòng)輪系1、2、3、H中在行星輪系4、5、6、3〔行星架〕中聯(lián)立解得構(gòu)件H的方向與相同。圖8.1〔b〕所示的螺旋機(jī)構(gòu)中，假設(shè)螺桿1上的兩段螺紋均為右旋螺紋，A段的導(dǎo)程為，B段的導(dǎo)程為，試求當(dāng)手輪按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，螺母2相對(duì)于導(dǎo)軌3移動(dòng)的距離大小。又假設(shè)將A段螺紋旋向改為左旋，而B(niǎo)段的旋向及其他參數(shù)不變，那么結(jié)果又如何？答：。。假設(shè)雙萬(wàn)向聯(lián)軸器連接既不平行也不相交的兩軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而且要使主、從動(dòng)軸角速度相等，問(wèn)需要滿(mǎn)足什么條件？答：雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)在安裝時(shí)必須符合下面三個(gè)條件：1〕主動(dòng)軸、從動(dòng)軸及中間軸應(yīng)三軸共面；2〕主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的軸線(xiàn)與中間軸的軸線(xiàn)之間的夾角應(yīng)相等，即應(yīng)滿(mǎn)足；3〕中間軸兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。在圖8.8所示的單萬(wàn)向聯(lián)軸器中，軸1以等速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸3變速轉(zhuǎn)動(dòng)，其最高轉(zhuǎn)速為，試求：1〕軸3的最低轉(zhuǎn)速；2〕在軸1一轉(zhuǎn)中，為何值時(shí)兩軸轉(zhuǎn)速相等；3〕軸3處于最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速時(shí)，軸1的叉面處于什么位置？答：1〕。2〕。3〕如何求非圓齒輪節(jié)曲線(xiàn)，非圓齒輪機(jī)構(gòu)的根本關(guān)系式是如何表達(dá)的？答：要使非圓齒輪的傳動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)〔也就是保證兩輪節(jié)線(xiàn)為純滾動(dòng)接觸〕，必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：1〕兩非圓齒輪在任何瞬間的瞬時(shí)曲率半徑之和均應(yīng)等于兩輪固定回轉(zhuǎn)中心距S，即和為兩輪節(jié)線(xiàn)的瞬時(shí)曲率半徑。2〕相互滾過(guò)的兩段節(jié)曲線(xiàn)的弧長(zhǎng)應(yīng)處處相等，即和為兩輪的轉(zhuǎn)角。何謂廣義機(jī)構(gòu)？它與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)有什么區(qū)別？答：廣義機(jī)構(gòu)是一種利用液、氣、聲、光、電、磁等工作介質(zhì)或工作原理的新型機(jī)構(gòu)，能將動(dòng)力源能與原動(dòng)件、執(zhí)行件融為一體，構(gòu)件能與運(yùn)動(dòng)副融為一體。廣義機(jī)構(gòu)比傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力交換，并且還可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)較難完成的運(yùn)動(dòng)，其構(gòu)件不再局限于剛性構(gòu)件，故種類(lèi)繁多。液、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)是什么？答：液、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)是以具有壓力的液體、氣體作為工作介質(zhì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)能量傳遞與運(yùn)動(dòng)變換的機(jī)構(gòu)。液動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)：1〕易無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大；2〕體積小，質(zhì)量輕，輸出功率大；3〕工作平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)、換向等動(dòng)作；4〕控制方便；5〕易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；6〕由于液壓元件自潤(rùn)滑，磨損小，工作壽命長(zhǎng)；7〕液壓元件易于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化。8〕由于油液的壓縮性及泄漏性影響，傳動(dòng)不準(zhǔn)確；9〕由于液體對(duì)溫度敏感，不宜在變溫或低溫下工作；10〕由于效率低，不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；11〕制造精度要求高。氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)：1〕工作介質(zhì)為空氣，易于獲取和排放，不污染環(huán)境；2〕空氣粘度小，故壓力損失小，易于遠(yuǎn)距離輸送和集中供氣；3〕比液壓傳動(dòng)響應(yīng)快，動(dòng)作迅速；4〕適于惡劣的工作環(huán)境下工作；5〕易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；6〕易于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化。電磁機(jī)構(gòu)一般可以實(shí)現(xiàn)哪些運(yùn)動(dòng)？答：電磁機(jī)構(gòu)是通過(guò)電與磁的相互作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力控制和調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和定位等。8.8光電機(jī)構(gòu)的工作原理是什么？答：光電機(jī)構(gòu)通常由光學(xué)傳感器與各種機(jī)電機(jī)構(gòu)組合，利用光的特性〔如：光電耦合、光化學(xué)耦合等〕進(jìn)行工作的機(jī)構(gòu)。思考題及習(xí)題解答9-1常用的組合機(jī)構(gòu)有哪幾種？它們各有何特點(diǎn)？組合機(jī)構(gòu)按其組成的結(jié)構(gòu)形式可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、封閉式和裝載式四種根本類(lèi)型。串聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)是由根本機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成。它的前一個(gè)根本機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件是后一個(gè)根本機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件。并聯(lián)式組合機(jī)構(gòu)是由n個(gè)自由度為1的根本機(jī)構(gòu)的輸出件與一個(gè)自由度為n的根本機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸入構(gòu)件分別固聯(lián)而成。封閉式組合機(jī)構(gòu)是利用自由度為1的根本機(jī)構(gòu)去封閉一個(gè)多自由度的根本機(jī)構(gòu)而成。裝載式組合機(jī)構(gòu)那么是將根本機(jī)構(gòu)裝載于另一根本機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上而成。9-2在圖示的聯(lián)動(dòng)凸輪組合機(jī)構(gòu)中〔尺寸和位置如下圖〕，它是由兩組徑向凸輪機(jī)構(gòu)組合而成。在此機(jī)構(gòu)中，利用凸輪A及B的協(xié)調(diào)配合，控制E點(diǎn)X及Y方向的運(yùn)動(dòng)，使其準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的軌跡〔“R〞字形〕。試說(shuō)明該機(jī)構(gòu)中的凸輪A和凸輪B的輪廓線(xiàn)設(shè)計(jì)的方法和步驟。答：設(shè)計(jì)這種機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)所要求的軌跡，算出兩個(gè)凸輪的推桿位移與凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系及，如圖〔b〕所示，然后就可按一般凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法分別設(shè)計(jì)出兩凸輪的輪廓曲線(xiàn)。題題9-2解答圖聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)9-3在圖示的凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)中〔尺寸和位置如下圖〕，擬使C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為圖示為abca曲線(xiàn)。試說(shuō)明該機(jī)構(gòu)中的凸輪1和凸輪2的輪廓線(xiàn)設(shè)計(jì)的方法和步驟。答：首先應(yīng)根據(jù)所要求的軌跡算出兩個(gè)凸輪的推桿位移與凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系，然后就可按一般凸輪的設(shè)計(jì)方法分別設(shè)計(jì)出兩凸輪的輪廓曲線(xiàn)。9-4在圖示的齒輪—連桿組合機(jī)構(gòu)中，齒輪a與曲柄1固聯(lián)，齒輪b和c分別活套在軸C和D上，試證明齒輪c的角速度與曲柄1、連桿2、搖桿3的角速度、、之間的關(guān)系為題9-題9-3圖題9-4圖證明：1〕由b-c-3組成的行星輪系中有得〔1〕2〕由a-b-2組成的行星輪系中有(因?yàn)?得〔2〕3〕聯(lián)立式〔1〕、〔2〕，可得9-5在圖示的機(jī)構(gòu)中，曲柄1為主動(dòng)件，內(nèi)齒輪5為輸出構(gòu)件。齒輪2，5的齒數(shù)為分別為、，曲柄長(zhǎng)度為，連桿長(zhǎng)度為。試寫(xiě)出輸出構(gòu)件齒輪5的角速度與主動(dòng)件曲柄1的角速度之間的關(guān)系。題9-題9-5圖答：1〕對(duì)由1-2-3-4組成的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析有得，〔1〕2〕由1-2-5組成的行星輪系中有得〔2〕3〕聯(lián)立式〔1〕、〔2〕，可得式中。答：，式中。9-6圖示刻字、成形機(jī)構(gòu)為一凸輪—連桿機(jī)構(gòu)，試分析該組合機(jī)構(gòu)的組合方式，并指出其基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)和附加機(jī)構(gòu)。假設(shè)工作要求從動(dòng)件上點(diǎn)M實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)軌跡，試設(shè)計(jì)該組合機(jī)構(gòu)。題9-題9-6圖分析：構(gòu)件4上M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)際上是兩凸輪機(jī)構(gòu)推桿運(yùn)動(dòng)的合成，根據(jù)機(jī)構(gòu)組合方式的定義，應(yīng)屬于并聯(lián)式組合。設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵是凸輪廓線(xiàn)的設(shè)計(jì)。解決的方法是將M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分解為兩推桿的單獨(dú)運(yùn)動(dòng)。它是由自由度為2的四桿四移動(dòng)副機(jī)構(gòu)(由構(gòu)件2，3，4和機(jī)架組成，稱(chēng)為十字滑塊機(jī)構(gòu))作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)自由度為l的凸輪機(jī)構(gòu)(分別由槽凸輪l和桿件2、槽凸輪1、和桿件3及機(jī)架組成)作為附加機(jī)構(gòu)，經(jīng)并聯(lián)組合而形成的凸輪—連桿組合機(jī)構(gòu)。槽凸輪l和1‘固結(jié)在同一轉(zhuǎn)軸上，它們是一個(gè)構(gòu)件。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上的曲線(xiàn)凹槽1，1’將通過(guò)滾子推動(dòng)從動(dòng)桿2和3分別在X和Y方向上移動(dòng)，從而使與桿2和桿3組成移動(dòng)副的十字滑塊4上的M點(diǎn)描繪出一條復(fù)雜的軌跡。解該組合機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)和自由度為2的四桿四移動(dòng)副機(jī)構(gòu)組合而成。其中，四桿四移動(dòng)副機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)自由度為1的凸輪機(jī)構(gòu)為附加機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的組合方式為并聯(lián)式組合。這類(lèi)組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路如下：首先根據(jù)結(jié)構(gòu)空間及要求實(shí)現(xiàn)的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)軌跡的范圍，確定基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的尺寸及凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置；然后根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)軌跡，求出桿2及桿3的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；最后根據(jù)求出的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)兩個(gè)凸輪的廓線(xiàn)。具體設(shè)計(jì)步驟如下：〔1〕根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，擬定出M點(diǎn)描繪給定軌跡的運(yùn)行路線(xiàn)，如題9-6解答圖中箭頭方向所示。然后根據(jù)工作要求和軌跡各段的變化情況，不均勻地標(biāo)出0，1，2，各分點(diǎn)。〔2〕作直角坐標(biāo)系和。坐標(biāo)，分別代表兩凸輪從動(dòng)件的位移，坐標(biāo)代表凸輪轉(zhuǎn)角。將凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的轉(zhuǎn)角分為n等分，等分?jǐn)?shù)應(yīng)等于軌跡上的分點(diǎn)數(shù)?！?〕由軌跡上各分點(diǎn)分別作和垂線(xiàn)，再由兩個(gè)坐標(biāo)軸線(xiàn)的相應(yīng)分點(diǎn)分別作其本身的垂線(xiàn)，兩組垂線(xiàn)分別相交于點(diǎn)和。〔4〕用光滑曲線(xiàn)分別連接上述兩組交點(diǎn)，即得兩凸輪從動(dòng)件的位移線(xiàn)圖和。〔5〕根據(jù)位移線(xiàn)圖，利用反轉(zhuǎn)法原理繪制兩個(gè)凸輪的理論廓線(xiàn)，而槽凸輪的實(shí)際廓線(xiàn)，即為一系列滾子圓的內(nèi)、外包絡(luò)線(xiàn)。注：從動(dòng)件復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡采用凸輪—連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單方便。題題9-6解答圖9-7試提出一機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)方案，使機(jī)構(gòu)中某構(gòu)件實(shí)現(xiàn)如下圖的軌跡。題9-題9-7圖分析所要求的軌跡較為特殊，假設(shè)用簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)時(shí)難以實(shí)現(xiàn)的，而用凸輪—連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡較為簡(jiǎn)單方便。解提出機(jī)構(gòu)原理圖如解答圖所示。設(shè)計(jì)時(shí)，連桿機(jī)構(gòu)的尺寸可按動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)范圍大小和結(jié)構(gòu)需要選取。根本機(jī)構(gòu)決定之后，就可以根據(jù)給定的動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡畫(huà)凸輪輪廓，其主要過(guò)程如下：〔1〕沿著給定的軌跡，循著一定的運(yùn)動(dòng)方向，標(biāo)出許多點(diǎn)〔通常要12個(gè)以上〕。如果對(duì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度有所要求，那么在點(diǎn)的分布上加以考慮。例如某段軌跡要求勻速運(yùn)動(dòng)，那么使點(diǎn)之間距離近似均等；要求加速運(yùn)動(dòng)，那么點(diǎn)的分布應(yīng)由密漸稀等?！?〕將根本機(jī)構(gòu)的C點(diǎn)沿軌跡逐點(diǎn)移動(dòng)，求得3，6桿上B，D點(diǎn)在其圓弧軌跡上的對(duì)應(yīng)位置以及F，G點(diǎn)在各自圓弧軌跡線(xiàn)上的對(duì)應(yīng)位置。這實(shí)際上就確定了擺桿3，6各自的運(yùn)動(dòng)規(guī)律〔圖上以第三點(diǎn)為例，求出，〕?！?〕分別畫(huà)1，2凸輪的輪廓曲線(xiàn)。把基圓按軌跡上分點(diǎn)數(shù)目等分，然后按滾子擺動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法畫(huà)B輪輪廓曲線(xiàn)。注這里只是簡(jiǎn)單給個(gè)例子，事實(shí)上設(shè)計(jì)要經(jīng)過(guò)大量的調(diào)查、分析、比擬等一系列過(guò)程才能設(shè)計(jì)出較為可行的方案。題題9-7解答圖圖4-5焊接箱體思考題及練習(xí)題解答5-1機(jī)械正反行程的效率是否相同？其自鎖條件是否相同？原因何在？答：機(jī)械通常可以有正行程和反行程，它們的機(jī)械效率一般并不想等。其自鎖條件不相同，一般來(lái)說(shuō)，正行程不自鎖，而反行程可以自鎖也可以不自鎖。因?yàn)橐粋€(gè)具有自鎖性的機(jī)械，只是在滿(mǎn)足自鎖條件的驅(qū)動(dòng)力的作用下，在一定運(yùn)動(dòng)方向上產(chǎn)生自鎖，而在其它運(yùn)動(dòng)方向上那么不一定自鎖。而正反行程力的方向不同。5-2當(dāng)作用在轉(zhuǎn)動(dòng)副中軸頸上的外力為一單力，并分別作用在其摩擦圓之內(nèi)、之外或相切時(shí)，軸頸將作何種運(yùn)動(dòng)？當(dāng)作用在轉(zhuǎn)動(dòng)副中軸頸上的外力為一力偶矩時(shí)，也會(huì)發(fā)生自鎖嗎？答：〔1〕當(dāng)外力作用在摩擦圓之內(nèi)時(shí)，因外力對(duì)軸頸中心的力矩始終小于它本身所引起的最大摩擦力矩，因此出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象；當(dāng)外力外力作用在摩擦圓之外時(shí)，因外力對(duì)軸頸中心的力矩大于它本身所引起的摩擦力矩，故軸頸將加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)外力與其摩擦圓相切時(shí)，因外力對(duì)軸頸中心的力矩等于它本身所引起的摩擦力矩，故軸頸處于臨界狀態(tài)，將作等速運(yùn)動(dòng)〔當(dāng)軸頸原來(lái)是轉(zhuǎn)動(dòng)的〕或靜止不動(dòng)〔當(dāng)軸頸原來(lái)是靜止的〕。(2)當(dāng)作用在轉(zhuǎn)動(dòng)副中軸頸上的外力為一力偶矩時(shí)，假設(shè)該力偶矩小于它本身所引起的摩擦力矩，也會(huì)發(fā)生自鎖。5-3眼鏡用小螺釘〔M1×0.25〕與其他尺寸螺釘〔例如M1×1.25〕相比×螺距〕？答：M1×螺釘?shù)穆菁y中徑螺紋升角M1×1.25螺釘?shù)穆菁y中徑螺紋升角綜合螺旋副的自鎖條件可知，眼鏡用小螺釘較其它尺寸螺釘更容易發(fā)生自動(dòng)松脫現(xiàn)象。5-4通過(guò)對(duì)串聯(lián)機(jī)組及并聯(lián)機(jī)組的效率計(jì)算，對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有何啟示？答：通過(guò)對(duì)串聯(lián)機(jī)組及并聯(lián)機(jī)組的效率計(jì)算，我們希望盡可能提高串聯(lián)機(jī)組中任意機(jī)器的效率，減少串聯(lián)機(jī)器的數(shù)目；在并聯(lián)機(jī)組局部，著重提高傳遞功率大的傳動(dòng)線(xiàn)路的效率。5-5對(duì)于圖示四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)P為主動(dòng)力，Q為工作阻力，各移動(dòng)副處的摩擦角為φ，各活動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量忽略不計(jì)?！?〕試建立P與Q之間的關(guān)系；〔2〕求正、反行程的效率；〔3〕正行程不自鎖而反行程自鎖時(shí)α、β的取值范圍；〔4〕如果α<2β且β>90o-2φ,那么正行程是否自鎖?為什么?題5-5圖解：〔1〕在機(jī)構(gòu)上畫(huà)出總運(yùn)動(dòng)副反力的方向，再畫(huà)出各活動(dòng)構(gòu)件力封閉矢量三角形，三個(gè)三角形相鄰布置。如圖5-5解所示。圖5-5解取滑塊1為別離體，有由正弦定律可得：〔a〕取滑塊2為別離體，有由正弦定律可得：(b)取滑塊3為別離體，有由正弦定律可得：(c)聯(lián)立式(a)、(b)、(c)可解得〔d〕〔2〕正行程效率〔e〕反行程效率：反行程時(shí)Q為驅(qū)動(dòng)力，因運(yùn)動(dòng)副總反力方向變了，需把換成〔-〕，仍然可用正行程力關(guān)系來(lái)計(jì)算，因此，由式〔d〕可得〔f〕〔g〕(3)正行程不自鎖時(shí)，，由式〔e〕可得或反行程自鎖時(shí)，，由式〔g〕可得或因?yàn)橥ǔＧ闆r下，，所以要使正行程不自鎖、反行程自鎖，、的取值范圍應(yīng)是，或〔4〕由〔3〕知或時(shí)，反行程自鎖；當(dāng)且時(shí)均滿(mǎn)足時(shí)，機(jī)構(gòu)反行程仍然自鎖，這里不能負(fù)負(fù)得正。進(jìn)一步細(xì)分析如下：1〕由式〔a〕可得反行程時(shí)，滑塊1的驅(qū)動(dòng)力為FR21，滑塊1的效率當(dāng)時(shí)，，滑塊1自鎖，整個(gè)機(jī)構(gòu)自鎖。2〕由式〔b〕可得反行程時(shí)，滑塊2的驅(qū)動(dòng)力為FR32，滑塊2的效率當(dāng)時(shí)，，，那么，滑塊2自鎖，整個(gè)機(jī)構(gòu)自鎖。3〕由式〔c〕可得反行程時(shí)，滑塊3的驅(qū)動(dòng)力為Q，滑塊3的效率無(wú)論取何值，均大于零，所以滑塊3不會(huì)自鎖。綜上所述，滑塊3不會(huì)自鎖。當(dāng)時(shí)，滑塊1自鎖；當(dāng)時(shí)，滑塊2自鎖，當(dāng)且時(shí)滑塊1、2同時(shí)自鎖。這三種情況都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)構(gòu)自鎖。由〔3〕知或，正行程自鎖。當(dāng)且均滿(mǎn)足時(shí)，機(jī)構(gòu)正行程有兩個(gè)活動(dòng)構(gòu)件同是自鎖，機(jī)構(gòu)正行程自鎖。5-6圖示螺旋頂升機(jī)構(gòu)中,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪H,通過(guò)方牙螺桿2使楔塊3向左移動(dòng),提升滑塊4上的重物Q。：Q=20kN，楔塊傾角α=15o，各接觸面間的摩擦系數(shù)f=0.15，方牙螺桿2的螺距為6mm，是雙頭螺桿，螺紋中經(jīng)d2=25mm，不計(jì)凸緣處〔螺桿2與楔塊3之間〕摩擦，求提升重物Q時(shí)，需要加在手輪上的力矩和該機(jī)構(gòu)的效率。題5-6圖解：〔1〕摩擦角：螺旋副螺紋升角：取畫(huà)構(gòu)件4、3、2的力矢量多邊形，如圖5-6解〔a〕、(b)、(c)所示，那么有圖5-6解,求得,,故〔2〕5-7圖示為帶式輸送機(jī)，由電動(dòng)機(jī)1經(jīng)平帶傳動(dòng)及一個(gè)兩級(jí)齒輪減速器帶動(dòng)輸送帶8.設(shè)輸送帶8所需的曳引力F為5500N，運(yùn)送速度V為1.2m/s。平帶傳動(dòng)〔包括軸承〕的效率η1=0.95，每對(duì)齒輪〔包括其軸承〕的效率η2=0.97，輸送帶8的效η3=0.92〔包括其支承和聯(lián)軸器〕。試求該機(jī)組總效率和所需電動(dòng)機(jī)功率。題5-7圖解：〔1〕該系統(tǒng)的總效率〔2〕計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需的功率5-8如下圖，電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)及圓錐、圓柱齒輪傳動(dòng)帶開(kāi)工作機(jī)A和B。設(shè)每對(duì)齒輪的效率η1=0.97〔包括軸承的效率在內(nèi)〕，帶傳動(dòng)的效率η2=0.92，工作機(jī)A、B的功率分別為PA=5Kw、PB=1Kw,效率分別為ηA=0.8、ηB=0.5,試求電動(dòng)機(jī)所需的功率。題5-8圖解：由題中條件可得那么故電動(dòng)機(jī)所需的功率5-9圖示為一鋼鏈抓取器，求其能抓取鋼錠的自鎖條件。設(shè)抓取器與鋼錠之間的摩擦系數(shù)為f，忽略各轉(zhuǎn)動(dòng)副之間的摩擦及抓取器各構(gòu)件的自重。題5-9圖解：設(shè)抓取器與鋼錠之間的正壓力為FN，摩擦力為Ff，要鋼錠不滑脫，需滿(mǎn)足〔a〕由構(gòu)件1的力平衡條件，作用于其上的力對(duì)D點(diǎn)取矩，有〔b〕由B點(diǎn)的平衡條件有(C)聯(lián)立式〔a〕、(b)、(c)可解得此即為該抓取器的自鎖條件。5-10如下圖的矩形螺紋千斤頂，螺紋的大經(jīng)d=24mm，小徑d1=20mm，導(dǎo)程l=4mm；頂頭環(huán)形摩擦面的外徑D=50mm，內(nèi)徑d0=42mm，手柄長(zhǎng)度L=300mm，所有摩擦面的摩擦系數(shù)均為f=0.1。試求：〔1〕該千斤頂?shù)男?；?〕假設(shè)作用在手柄上的驅(qū)動(dòng)力Fd=100N，求千斤頂所能舉起的重量Q。題5-10圖解：〔1〕求千斤頂?shù)男使ぷ鲿r(shí)在矩形螺紋和頂頭底面處發(fā)生摩擦。頂頭底面處的摩擦是軸端環(huán)形面摩擦，可按非跑合狀態(tài)來(lái)考慮，此時(shí)的摩擦力矩為螺紋中徑d2為螺紋升角α為摩擦角為螺紋工作面的摩擦力矩為所以考慮摩擦?xí)r，所需的驅(qū)動(dòng)力矩為不考慮摩擦?xí)r，頂頭底面處的摩擦力矩為零，而矩形螺紋處理想的驅(qū)動(dòng)力矩M0可根據(jù)的計(jì)算公式，令，得因此，該千斤頂?shù)男蕿?2)如果F=100N,求舉起的重量Q由于考慮摩擦?xí)r的驅(qū)動(dòng)力矩為，力臂L=300mm，而,因此有即5-11如下圖的偏心夾具中，設(shè)夾具中心高H=100mm，偏心盤(pán)外徑D=120mm，偏心距e=15mm，軸頸摩擦圓半徑ρ=5mm，摩擦系數(shù)f=0.15。求所能加持的工件的最大、最小厚度hmax和hmin。題5-11圖解：要偏心夾具反行程自鎖，總反力FR23應(yīng)穿過(guò)摩擦圓，即應(yīng)滿(mǎn)足條件〔a〕由直角三角形△ABC及△OAE有(b)(c)由式〔b〕，(c)得〔d〕將式〔d〕代入式〔a〕得〔e〕(f)將式〔e〕代入式(f)得即習(xí)題解答：1、解：盤(pán)形轉(zhuǎn)子的平衡方程為：mbrb＋m1r1＋m2r2＋m3r3＋m4r4=0那么取，畫(huà)矢量多邊形，由向量多邊形量得ae=mm,α=14°，所以那么解析法計(jì)算：2、解：設(shè)在r=50mm處應(yīng)加的配重質(zhì)量為m，方位角為θ。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得113、解：〔1〕、根據(jù)平行力的合成與分解原理，將各偏心質(zhì)量m1、m2、m3、m4向Ⅰ平面和Ⅱ平面進(jìn)行分解。在平面Ⅰ內(nèi)在平面Ⅱ內(nèi)(2)、確定平衡平面Ⅰ和Ⅱ內(nèi)各偏心質(zhì)量的方向角(3)、計(jì)算平衡平面Ⅰ和Ⅱ內(nèi)，平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積的大小及方向角==〔4〕、確定平衡質(zhì)量mb'及mb'4、解：〔1〕、根據(jù)平行力的合成與分解原理，將各偏心質(zhì)量m1、m2、m3向Ⅰ平面和Ⅱ平面進(jìn)行分解。在平面Ⅰ內(nèi)在平面Ⅱ內(nèi)(2)、確定平衡平面Ⅰ和Ⅱ內(nèi)各偏心質(zhì)量的方向角(3)、計(jì)算平衡平面Ⅰ和Ⅱ內(nèi)，平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積的大小及方向角〔4〕、確定平衡平面Ⅰ和Ⅱ上的平衡質(zhì)量mb'及mb'的大小5、答：〔a〕靜平衡設(shè)計(jì);〔b〕靜平衡設(shè)計(jì);〔c〕動(dòng)平衡設(shè)計(jì);116、解：質(zhì)心平面的許用偏心距為許用質(zhì)徑積為Ⅰ平面的許用質(zhì)徑積為：Ⅱ平面的許用質(zhì)徑積為：7、解：為了使該機(jī)構(gòu)慣性力完全平衡，既可采用質(zhì)量靜替代法,也可采用對(duì)稱(chēng)機(jī)構(gòu)平衡法?，F(xiàn)在，我們采用質(zhì)量靜替代法，通過(guò)在兩連架桿BA和CD延長(zhǎng)線(xiàn)上各加一個(gè)平衡質(zhì)量使其到達(dá)完全平衡。為平衡所引起的慣性力，應(yīng)有假設(shè)，為平衡所引起的慣性力，應(yīng)有假設(shè)，8、答：〔1〕如曲柄AB處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作，且C處質(zhì)量較小時(shí)應(yīng)采取加平衡質(zhì)量進(jìn)行完全平衡設(shè)計(jì)。(2)如曲柄AB處于較高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下工作，且C處質(zhì)量較大時(shí)，采用附加平衡質(zhì)量進(jìn)行局部平衡設(shè)計(jì)為佳?！?〕還可采用對(duì)稱(chēng)布置法來(lái)使機(jī)構(gòu)到達(dá)完全平衡。9、答：〔1〕m應(yīng)加于曲柄AB的反向延長(zhǎng)線(xiàn)上?！?〕〔3〕此時(shí)只能平衡掉一局部機(jī)構(gòu)的慣性力。

咖啡店創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書(shū)第一部分：背景在中國(guó)，人們?cè)絹?lái)越愛(ài)喝咖啡。隨之而來(lái)的咖啡文化充滿(mǎn)生活的每個(gè)時(shí)刻。無(wú)論在家里、還是在辦公室或各種社交場(chǎng)合，人們都在品著咖啡。咖啡逐漸與時(shí)尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽(tīng)音樂(lè)、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來(lái)越多的中國(guó)人所理解。第二部分：項(xiàng)目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢(shì)目前大學(xué)校園的這片市場(chǎng)還是空白，競(jìng)爭(zhēng)壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國(guó)家鼓勵(lì)大學(xué)生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學(xué)生往往對(duì)未來(lái)充滿(mǎn)期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代大學(xué)生有創(chuàng)新精神，有對(duì)傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的動(dòng)力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，以及學(xué)以致用;最大的誘人之處是透過(guò)成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價(jià)值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費(fèi)用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過(guò)協(xié)商，以合同形式達(dá)成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費(fèi)用、支付費(fèi)用方法等。租賃的優(yōu)點(diǎn)是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動(dòng)費(fèi)用大約在9-12萬(wàn)元。2、裝修設(shè)計(jì)費(fèi)用咖啡店的滿(mǎn)座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對(duì)收益影響較大?？Х瑞^的消費(fèi)卻相對(duì)較高，主要針對(duì)的也是學(xué)生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計(jì)費(fèi)用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費(fèi)用具體費(fèi)用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費(fèi)用。包括招牌、墻面、裝飾費(fèi)用。(2)店內(nèi)裝修費(fèi)用。包括天花板、油漆、裝飾費(fèi)用，木工、等費(fèi)用。(3)其他裝修材料的費(fèi)用。玻璃、地板、燈具、人工費(fèi)用也應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。整體預(yù)算按標(biāo)準(zhǔn)裝修費(fèi)用為360元/平米，裝修費(fèi)用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)施購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用具體設(shè)備主要有以下種類(lèi)。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計(jì)2250元(2)音響系統(tǒng)。共計(jì)450(3)吧臺(tái)所用的烹飪?cè)O(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計(jì)600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺(tái)、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計(jì)300凈水機(jī)，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷(xiāo)售咖啡及其他飲料100至200杯，價(jià)格大約在人民幣1200元上下。咖啡機(jī)，咖啡機(jī)選取的是電控半自動(dòng)咖啡機(jī)，咖啡機(jī)的報(bào)價(jià)此刻就應(yīng)在人民幣350元左右，