【参考答案】
1. 齿廓啮合基本定律:一对相啮合齿廓的传动比与两轮连心线被接触点公法线 所截两线段长度成反比。对于渐开线齿轮,两线段长度之比为定值(等于两轮基 圆半径之比),因而传动比恒定。
2. ①传动比恒定;②实际中心距略有改变时,传动比仍保持不变(中心距可分 性);③啮合过程中,相啮合齿廓间正压力方向始终不变(有利于传动平稳性)。
3. 基本参数:m 、z 、?、h* 、c* 。除z 外,其余参数均已标准化。 a 4. 模数单位:mm。模数越大、齿轮尺寸越大(轮齿强度越好)。
5. 分度圆:模数和压力角均取标准值得圆定义为齿轮分度圆;每个齿轮均有一 个分度圆;节圆:一对齿轮啮合时、两个相切并相对作纯滚动的圆定义为节圆。 只有当一对齿轮啮合时节圆才存在。
压力角:指分度圆上的标准压力角(常取200);啮合角:一对齿轮啮合时,节圆 上的压力角为啮合角。 标准齿轮、标准安装(无侧隙)时,分度圆与节圆重合;压力角与啮合角相等。
6. 标准安装:无侧隙,d?d'、???'、a?
d1?d2
;非标准安装:有侧隙,d'?d、
2
?' ??、a ' ?
d1 ?d 2
。 2
7. 传动连续条件:重合度(ε)?1。ε 越大,同时啮合的齿数越多,传动平稳性 越好、承载能力也越大。
8. 标准齿条为直线齿廓,齿廓上任意一点的压力角恒定(等于齿形角,???')、
任意一点的齿距恒定(p???m)。齿轮齿条啮合时,无论安装位置如何,齿轮 的分度圆始终与节圆重合、啮合角始终等于压力角。
9. 采用范成法加工齿轮时,刀具齿顶线(圆)超过被加工齿轮的啮合极限点时, 齿根渐开线齿廓被切去一部分,该现象称为根切。根切使重合度下降、齿根强度 减弱。通过使刀具远离轮坯中心或增加被加工齿轮的齿数可避免根切。
10. 斜齿轮传动主要特点:齿廓接触线变化短→长→短、重合度大、不发生根切 的最少齿数小,使其传动平稳性好、承载能力大、结构紧凑。正确啮合条件:除 两轮模数、压力角相等外,两轮螺旋角大小相等、旋向相反(外啮合)或相同(内 啮合)。连续传动条件与直齿轮相同。
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11. 斜齿轮的当量齿轮为假想的直齿轮,其齿形与斜齿轮法面齿形相当,其齿数 (当量齿数)是选择加工刀具(铣刀)和查取齿形系数的依据。
12. ??d sin ?/ 2 ?mz sin ?/ 2 ? 3 ? 26 ? sin 200 / 2 ? 13.3388 mm
da ??z ? 2h* a ?
m ??26 ? 2 ?1?? 3 ? 84 mm ,
d?d cos?? 3 ? 26 ? cos 20 0? b 73.296 mm
?a? ?d
? 20.5164 mm
a/2??2 ?d /2?b ?
2
???84/2?2??73.296/2?2?/d0
a?arccos?dba??arccos?73.296/84??29.2412
13. 由:a?
m?z 1
?z ??
2
2 ? 350 —①
iz2 12?
z 9 — ②
1 ?5
联立求解即得:z1 ? 50 ,z2 ? 90
小齿轮:d1 ? 250 mm ,da1 ? 260 mm ,db1 ? 234.9232 mm ,s1 ?e1 ? 7.854 mm ;齿轮计算略。
14. 标准中心距:a?
m?1 z ?z 2 ??20 ??30 ? 402 ????2
? 700 mm 由公式:a ?cos??a ' ?cos?' ,
① 当a'?725mm时,?' ?arccos?a?cos?/a'??24.86660?24052'??② 当?' ?22?30' 时,a ' ?a ?cos?/ cos?' ? 711.9812 mm
2
2
2
2
2
2
15. 由图得:ra 2 ?rb 2 ?N1 N 2 ,ra1 ?rb1 ?N1 N 2 ;
从而有:r2 2 ? r 2 2 a1 ?r b2 ?r2 a;b1
代入直齿轮直径计算公式,化简后得:
?z2?z1?4???z2?z1???z2?z1???z2?z1??cos ??2
当:z2 ?z1 时,有:
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大 z?cos????2
2?z1??4/?134.1945,不合理。
题15 图
∴必有: z2 ?z1 。 即:两个完全相同的标准齿轮标准 安装时,两轮齿顶圆正好通过对方的啮 合极限点N。
16.
a?mn?z1?z2?? 2 cos ???
8?20?40?? ??2 ? cos150? 248.4663 mm
依题意,将中心距圆整为a ' ? 250 mm , 螺旋角调整为:
??arccos?mn?z1?z2???
?? ??8 ??220 a' ?? 40??????
?arccos??16.2602??2?250 ???
0?16015'37''
??
zv1 ?z1 / cos3 ?? 22.6056 , zv 2 ? 45.2112
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轮系
1. 如图所示为一手摇提升装置,其中各轮齿数均为已知,试求传动比i15 ,并指 出当提升重物时手柄的转向。
2. 如图所示为一千分表的示意图,已知各轮齿数如图,模数m ?0.11mm (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=1.5mm)。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 作齿轮始终保持单接触,以消除齿侧间隙对测量精度的影响。)
题1 图
题2 图
3. 如图所示为一装配用电动螺丝刀的传动 简图。已知各轮齿数为 z1 ?z4 ? 7 ,
z3 ?z6 ? 39 。若 n1 ? 3000r / min ,试求螺丝 刀的转速。
4. 如图所示为收音机短波调谐微动机构。已知齿 数z1 ? 99 ,z2 ? 100 。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,同时与齿 轮1、2 相啮合)
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5. 在图示的电动三爪卡盘传动轮系中,设已知各轮齿数为:z1?6、z2?z2'?25、
z3 ? 57 、z4 ? 56 。试求传动比i14 。
6. 在图示轮系中,已知z2 ?z3 ?z4 ? 18 、z2 '?z3'?40 。设各轮模数相同,并为 标准齿轮传动。求轮1 的齿数z1 和传动比i1H 。
题5 图
7. 在图示门式起重机的旋转机构中,已知 电动机的转速n ? 1440r / min ,各轮齿数 z1?1(右旋),z2?40,z3 ? 15 ,z4?180, 试确定该起重机房平台H 的转速nH 。
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题6 图