齿轮、连杆机构、轮系计算题.ppt

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1、例1：斜齿轮受力分析,已知二级斜齿轮传动，1 轮主动，转向和旋向如图，试：1、为使轴轴向力小，合理确定各齿轮旋向；2、画出各齿轮受力方向。,结论：轴上两斜齿轮旋向相同时，轴轴向力小。,例2：已知二级斜齿轮传动，1 轮主动，转向和旋向如图所示，12=180，d2/d3=2.2，为了抵消轴 上的轴向力：试确定：1、各齿轮旋向；2、画出各齿轮受力方向。3、低速级螺旋角34的大小及旋向。,解：Fa1=Fa22T2/d2*tan12=2T2/d3*tan34 tan12/d2=tan34/d3 tan12/tan34=d2/d3=2,2 tan34=tan12/2.2=tan180/2.2=0.3249

2、/2.2=0.1477 34=8024,连杆机构习题,3-2题：,解：1）240+600=840400+500=900 为曲柄摇杆机构，最短杆a为曲柄。2）取a杆为机架获得双曲柄机构；取c杆为机架获得双摇机构。,3-3题：,解：25+55=8040+50=90 满足曲柄存在条件。当取与最短杆相邻的AB杆和CD杆为机架时可获得曲柄摇杆机构；当取最短杆AD为机架时可获得双曲柄机构；当取与最短杆AD相对的BC杆为机架时获得双摇机构。,齿轮机构习题,5-1题：,解：1）分度圆是单个齿轮所固有的，其大小是确定的圆，不随中心距的变化而改变；节圆是两齿轮啮合传动时才有的，其大小随中心距的变化而改变。标准齿轮

3、标准安装时，节圆与分度圆重合，非标准安装时，节圆与分度圆不重合。2）压力角是指分度圆上的压力角，是单个齿轮所固有的，其大小是确定的；啮合角是节圆上的压力角，中心距改变，节圆随之改变，啮合角就改变。只有实际中心距与标准中心距相等，节圆与分度圆重合时，啮合角与压力角相等。3）单个齿轮没有节圆，没有啮合角。,5-2题：,解：当齿根圆与基圆重合时：da=db,mz-2ha*m-2c*m=mzcos200 z+2ha*-2c*=zcos200 z-2 1-20.25=z 0.94 z=2.5/（1-0.94）41.7当z42时齿根圆大于基圆，z41时齿根圆小于基圆。,5-3题：,解：分度圆直径：d1=m

4、z1=319=57mm;d2=mz2=341=123mm 齿顶圆直径:da1=mz1+2ha*m=3 19+2 1 3=63mm da2=mz2+2ha*m 略 齿根圆直径：df1=mz1-2m（ha*+c*)df2=mz2-2m（ha*+c*),5-4题：,解：1）acos=acos a=m/2(z1+z2)=20/2(30+40)=700mm cos=cos200=0.9397 a=725mm cos=acos/a=7000.94/725=0.9076=24055 2)当=22030时/cos 22030=0.9239a=acos/cos=7000.9397/0.9239=712mm,6-

5、1题：,轮系习题,解：1）i15=Z2/21*z3/z2*z4/z3*z5/z4=50/2030/1518/152/40=1172)提升重物时手柄转向为右转（见箭头）。,解：i13H=(n1-nh)/(n3-nh)=-Z3/Z1(3000-nh)/(0-nh)=-45/15 nh=750r/min,6-3题：,6-4题：,解：i13H=(n1-nh)/(n3-nh)=Z2/Z1*Z3/Z2 设n1为“+”，则n3为“-”(120-nh)/(-120-nh)=60/4020/20=3/2 nh=-600r/min nh与n1反向，与n3同向。,A题：,解：1、划分轮系 1）定轴轮系：1-2-3-

6、4 2）周转轮系：5-6-7-8-H,在图示轮系中，已知转速n1=960r/min，各轮齿数为Z1=34,，Z2=24，Z3=36，Z4=17，Z5=18，Z6=30，Z7=24，Z8=72，试求转速nH。,2、定轴轮系与周转轮系的联系:n4=n5,3、建立方程:1）i14=n1/n4=Z2/Z1Z4/Z3=24/3417/36=1/3 n4=3n1=3960=2880r/min=n5 2)i58H=(n5-nH)/(n7-nH)=-Z6/Z5Z8/Z7=-30/18 72/24=-5(2880-nH)/(0-nH)=-5nH=2880/6=480r/min,例3：一对标准直齿圆柱齿轮传动，参

7、数见表，试分 析哪个齿轮接触强度高；哪个齿轮弯曲强度高。,解：因为相啮合齿轮接触应力相等，所以 大 的接触强度高，既齿轮 1 接触强度高。,因为相啮合齿轮 值不相等，值大的弯曲强度高，求：,所以齿轮2 弯曲强度高。,11-2题：蜗杆传动的标准参数在主平面。,蜗杆传动习题,11-3题：蜗杆传动正确啮合条件:mx1=mt2=m；x1=t2=；=2,11-8题：,使中间轴轴向力最小,11-9题：,公式：,1、在图示轮系中，已知齿轮1的转动方向及转速，,n1=1440r/min，各轮齿数为Z1=18，Z2=30，Z2=18，Z3=72，Z4=Z5=20，Z6=60，试求转速n6大小及方向。,解：,n6

8、转向与n1相反。,2、图示轮系中，设已知Z1=17，Z2=18，Z3=51，求传动比i1H,解：,3、已知一对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的中心距a=80mm，齿数Z1=20，Z2=60，计算模数及分度圆直径。,4、如图六杆机构，构件AB为主动件，已知AB=30mm，BC=60mm，CD=80mm，AD=100mm，试分析：1）有无确定运动规律？2）机构有无曲柄？,m,d1,d2,2）AB+AD=30+100=130 BC+CD=140满足杆长条件，以最短杆AB的邻边AD为机架，AB杆为曲柄。,解：1）机构自由度 F=35-27=1，且机构有一个原动件AB，所以机构具有确定运动规律。,5、齿轮直

9、径不变,加大模数,能否提高轮齿的抗弯强度?能否提高轮齿的接触强度?,答：齿轮直径不变，加大模数，能提高轮齿的抗弯强度，但不能否提高轮齿的接触强度。,6、滚动轴承在其它条件不变情况下，当负载增加一倍时对轴承寿命有何影响？如果转速增加一倍，对轴承寿命有何影响？,答：1）,当负载增加一倍时，轴承寿命增加,2）,当负载增加一倍时，轴承寿命增加 倍。,当转速增加一倍时，轴承寿命增加 倍。,7、提高轴的刚度主要采用何种方法？将碳素钢的轴改为合金钢轴刚度能否提高，为什么？,答：1）减小轴的跨距；加大轴的直径。2）将碳素钢的轴改为合金钢轴不能提高轴的刚度，因为合金钢与碳素钢的弹性模量相近。,8、提高轴的强度主要采用何种方法？,答：减小轴的跨距，增大轴的直径，采用合金钢。,