机械设计基础复习
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
H i35?n3?nHz580?????4
n5?nHz320n3?nH??4 ?nH 将n5=0代入上式得 即
n3=1+4=5 ……………(1) nHn1z240?????2 n2z120 对于1、2齿轮组成的定轴轮系，有 i12? 即
n1=-2…………(2) n2nII5?? nI2 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。
例题2：已知轮系中各齿轮的齿数分别为Z1=20、Z2=18、 Z3=56。求传动比i1H。 解：1-3为太阳轮，2为行星轮，H为行星架
Hi13?zn1?nH??3n3?nHz15620??2.8??
?n3?0
?i1H?3.8
例题3：Z1=15，Z2=25，Z3=20，Z4=60。n1 =200r/min（顺时针）n4=50r/min（顺时针）试求H的转速。
解：1、4为太阳轮,2、3为行星轮，H为行星架
Hi14?n1?nHzz??24n4?nHz1z325?60
15?20??5??
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200?nH??550?nH nH?75r/minH的转速为75r/min，顺时针方向。
z3??18，z2?30，z2??18，z4?36，例题4.在图示轮系中，已知z1?18， z3?36，
z4??2（右旋蜗杆 ）000rmni，z5?60，z5??20，齿轮的模数m?2mm，若n1?1（方向如图所示），求齿条6的线速度?的大小和方向。
解：该轮系为空间定轴轮系，故有 i15?zzzzn130?36?36?60?2345??200 n5z1z2?z3z4?18?18?18?2n11000??5rmin i15200n5?n5??齿条6的线速度为
???d5?n5?60??mz5?60???2?20?560?10.5mms
方向：水平向右。
【关于蜗杆传动的作图题】
例题：已知在一级蜗杆传动中，蜗杆为主动轮，蜗轮的螺旋线方向和转动方向如图所示。试将蜗杆、蜗轮的轴向力、圆周力、蜗杆的螺旋线方向和转动方向标在图中。
解：蜗轩转动方向如图所示
蜗杆为右旋 Ft2与蜗轮分度圆相切，指向左端 Ft1与蜗杆分度圆相切，指向右端
Fa1与蜗杆轴线平行，指向右 Fa2与蜗轮轴线平行，指向左
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【关于齿轮的作图题】 例题：图示为由圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮组成的传动系统。已知：Ⅰ轴为输入轴，转向如图所示。⑴在下图中标出各轮转向。⑵为使2、3两轮的轴向力方向相反，确定并在图中标出3、4两轮的螺旋线方向。⑶在图中分别标出2、3两轮在啮合点处所受圆周力Ft、轴向力Fa和径向力Fr的方向。 解：（1）各轴转向如图所示。 （2） 3轮左旋，4轮右旋。
（3） 2、3两轮的各分力方向下图所示。
Fa3 Ft2 Fr2
Fr3
Ft3 Fa2
【关于螺栓连接的强度计算】
KN?m，用4个材料为Q235例题：刚性凸缘联轴器传递的最大转矩为1.5
D0?155mm的圆周上，的M16螺栓联接。螺栓均布在直径 联轴器材料为HT300，
凸缘厚度为23mm，试分别核算采用普通螺栓和采用铰制孔用螺栓联接时的强度。 f?0.15 Kf?1.2解：1.用普通螺栓 受转矩T的螺栓组连接，由F0→Ff ①求螺栓上所受F0（仅受F0） fF0?r1?fF0?r2??fF0r4?KfT1.2?1.5?103KfT??38710NF0?4fr4?0.15?155/2?10?3 ② 计算螺栓工作应力 ?c?1.3??
1.3F01.3?38710??334.7MPa（M16?查表d1?13.835mm） 21/4?d11/4??13.835243 ③ 求许用应力
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??????235?78.33S3?强度远远不够 查表7.8??????sc2.采用受剪螺栓连接
?r1?r2?r3?r4①求FR ?FR1?FR2?FR3?FR4
FR1?r1?4?7T1.5?103 ?每个螺栓所受的横向力FR???4839N
4r4?155/2?10?3②求?p ?p?4839FR??12.38MPa（M16?查表dS?17mm） ?6dS?Lmin17?23?104839FR??21.33MPa 21/4?d21/4??17S③求工作切应力 ??④求许用应力
235?94MPa2.52.5300 查表7.8 ??P???B??120MPa
2.52.5??P???P?,??????????S? 同时满足
?强度足够
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