题3-2图
解:
如图 3.12所示,以O为圆心作圆并与导路相切,此即为偏距圆。过D点作偏距圆的下切线,此线为凸轮与从动件在D点接触时,导路的方向线。凸轮与从动件在D点接触时的压力角? 如图所示。
3-4 设计题3-4图所示偏置直动滚子从动件盘形凸轮。已知凸轮以等角速度顺时针方向回转,偏距e=10mm,凸轮基圆半径r0?60mm,滚子半径rT?10mm,从动件的升程及运动规律与3-3相同,试用图解法绘出凸轮的轮廓并校核推程压力角。
题3-4图
根据 3-3题解作图如图3-15所示。根据(3.1)式可知,ds2d?1取最大,同时s2取最小时,
凸轮机构的压力角最大。从图3-15可知,这点可能在推程段的开始处或在推程的中点处。由图量得在推程的开始处凸轮机构的压力角最大,此时?max?9.6?<[?]=30° 。
4-2 已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮的标准中心距a=160mm,齿数z1?20,
z2?60,求模数和分度圆直径。
解 由a?12m(z1?z2)可得模数m?2az1?z2 ?2?16020?60=4mm
分度圆直径d1?mz1?4?20?80mm, d2?mz2?4?60?240mm
4-3 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮的齿数z=25,齿顶圆直径da?135mm,求齿轮的模数。
?解 由da=d+2ha=mz+2ham=mz+2m 得 m?da(z?2)=135(25?2)=5mm
4-4 已知一正常齿制标准直齿圆柱齿轮??20?,m=5mm,z=40,试分别求出分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径和压力角。
解 分度圆半径 r?mz2?5?402?100mm 分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 ??r?rb??221002?93.972=34.2mm
分度圆上渐开线齿廓的压力角 ??20
? 基圆半径 rb?rcos??100?cos20?93.97mm
基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0;压力角为0?。
? 齿顶圆半径ra?r?ham?100?5?105mm
齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 ?a?ra?rb?rbra221052?93.972?46.85mm
? 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 ?a?arccos?arccos93.97105?26.5
4-9 试根据渐开线特性说明一对模数相等、压力角相等,但齿数不相等的渐开线标准直齿圆柱齿轮,其分度圆齿厚、齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚是否相等,哪一个较大?
解 模数相等、压力角相等的两个齿轮,分度圆齿厚s??m2相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大,所以基圆直径就大。根据渐开线的性质,渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆小,则渐开线曲率大,基圆大,则渐开线越趋于平直。因此,齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比,齿顶圆齿厚和齿根圆齿厚均为大值。
5-1 在题5-1图所示双级涡轮传动中,已知右旋蜗杆I的转向如图所示,试判断涡轮2与涡轮3的转向,用箭头表示。
题5-1图
解:
5-2 在题5-2图所示轮系中,已知
,z5?60,z5??30z1?15,z2?25,z2??15,z3?30,z3??15,z4?30,z4??2(右旋)
(m=4mm),若n1?500rmin,求齿条6的线速度v的大小和方向。
题5-2图
解: 这是一个定轴轮系,依题意有: i15?z2z3z4z5z1zzz/2/3/4?25?30?30?6015?15?15?2?200,n5?n1i15?500200?2.5r/min
齿条 6 的线速度和齿轮 5′分度圆上的线速度相等;而齿轮 5 ′的转速和齿轮 5 的转速相等,因此有: v1?v5?/n5/?r5/30?n5/?mz5/30?2?2.5?3.14?4?2030?2?10.5mm/s
通过箭头法判断得到齿轮 5 ′的转向顺时针,齿条 6 方向水平向右。
5-4 在题5-4图所示行星减速装置中,已知z1?z2?17,z3?51。当手柄转过90度时,转盘H转过多少角度?
题5-4图
n1HH
解: 从图上分析这是一个周转轮系,其中齿轮 1、3为中心轮,齿轮2为行星轮,构件 H为行星架。则有:iH13?n3?n1?nHn3?nH??z3z1??5117??3
?n3?0,?n1nH?1?3?4,
当手柄转过90,即n1?90时,转盘转过的角度nH???904??方向与手柄方向相同。 ?22.5,
5-8 在题5-8图所示锥齿轮组成的行星轮系中,已知各轮的齿数为z1?20、
z2?30、z2??50、z3?80,n1?50rmin,求nH的大小及方向。
题5-8图
解: 这是一个周转轮系,其中齿轮 1、3为中心轮,齿轮2、2′为行星轮, H为行星架。 iH13?n1nHH3?n1?nHn3?nH??z2z3z1z2/??30?8020?50??2.4
?n3?0,n1?50r/min,?50?nH0?nH??2.4,?nH?14.7r/min,nH与 n1方向相同
5-9 在题5-9图所示差动轮系中,已知各轮的齿数z1?30、z2?25、z2??20、
z3?75,齿轮
I的转速为200rmin(箭头向上),齿轮3的转速为50rmin(箭
头向下),求行星架转速nH的大小及方向。
题5-9图