一、计算图所示振动式输送机的自由度。

解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。

构件2、3和4在C 处构成复合铰链。

此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。

则该机构的自由度为
3-2）
3-3）
同理，当设a ＞d 时，亦可得出
得c d ≤b d ≤a d ≤
分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为：
（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。

（2）最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。

上述两个条件必须同时满足，否则机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。

通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型：
四、从动件位移s与凸轮转角ϕ之间的关系可用图表示，它称为位移曲线(也称ϕ
S曲线)
-位移曲线直观地表示了从动件的位移变化规律，它是凸轮轮廓设计的依据
凸轮与从动件的运动关系
五、凸轮等速运动规律
⎪⎪⎪⎭
⎪
⎪⎪
⎬⎫
==
====00
0dt
dv a h
S h
v v ϕ
ϕωϕ常数从动件等速运动的运动参数表达式为 等速运动规律运动曲线 等速运动位移曲线的修正
，两轮的中心距α=630mm ，主动带轮转速1n 1 450 r/min ，能传递的最大功率P=10kW 。

试求：V 带中各应力，并画出各应力1σ、σ2、σb1、σb2及σc 的分布图。

附：V 带的弹性模量E=130~200MPa ；V 带的质量q=0.8kg/m ；带与带轮间的当量摩擦系数fv=0.51；B 型带的截面积A=138mm2；B 型带的高度h=10.5mm 。

解题要点：
V 带传动在传递最大功率时，紧边拉力F1和松边拉力F2的关系符合欧拉公式，即F1/F2=551.0≈=πe e
a
f v 。

带速
s
m n d /67.131000
601450
1801000
601
1=⨯⨯⨯=
⨯=
ππυ
各应力分布如图所示。

十、设计一铣床电动机与主轴箱之间的V 带传动。

已知电动机额定功率P = 4 kW ，转速nl = 1 440 r/min ，从动轮转速n2 =440 r/min ，两班制工作，两轴间距离为500 mm 。

解：
已一对准直
圆柱
轮传
，动比，模齿根圆直径
mm
mm m c h z d a f 1056)25.021220()22(**11=⨯⨯-⨯-=--=
齿距 mm mm m p 85.186=⨯==ππ
齿厚
mm
mm m s s 42.962
2
21=⨯=
=
=π
π
中心距
mm
mm
m
z
z
a240
6
2
)
60
20
(
2
)
(
2
1=
⨯
+
=
+
=
十二、试设计一级直齿圆柱齿轮减速器中的齿轮传动。

已知传递功率P1=10kW，主动轮转速n1=970r/min，传动比i=4.04，电动机驱动，载荷平稳，单向运转。

解一般用途的减速器，常采用软齿面钢制齿轮。

，σ，
H1
H2
H
传动比i: i=4.04
将以上参数代入式（7-16）
[]()312
11671i i KT d d H ϕσ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥=mm mm 05.6104.41)
104.4(984542.1)540671(32=⨯+⨯⨯ （3）确定齿轮参数及主要尺寸
1）齿数 取z1=29，则16.1172904.412=⨯==iz z ，取z2=117。

，取，
弯曲强度足够。

（5）确定齿轮传动精度
齿轮圆周速度
查表7-4、表7-5，确定为9级。

（6）齿轮结构设计
小齿轮 da1=77.5mm ，尺寸较小，采用齿轮轴。

大齿轮 da2=297.5mm ，采用腹板式齿轮。

、MPa
齿宽系数d ϕ：由表7-7取d ϕ=1.2 许用接触应力[][][]MPa H H H 5602==σσσ：
将以上参数代入式 （7-37）
（3）确定齿轮参数及主要尺寸
1）齿数 取z 1=23，z 2=iz 1=4×23=92
2）模数 初选螺旋角 15=β，则法向模数
取标准值m n =2.5mm
（4）验算齿根弯曲疲劳强度
当量齿数z v ：
53
.1045978
.16cos 92cos 13
.265978
.16cos 23cos 3
3
223311==
=
===
β
β
z z z z v v
复合齿形系数Y FS ：根据z v1、z v2查图7-28得Y FS1=4.2，Y FS2=3.95
弯曲强度足够。

（5）确定齿轮传动精度
齿轮圆周速度 s m s m n d v /56.4/1000
60550
601000
601
1=⨯⨯⨯=
⨯=
ππ
（6）齿轮结构设计 小齿轮d a1=65mm ，尺寸较小，采用齿轮轴（工作图略）；大齿轮d
，'2z
，3z 解：由式(9-3)得，转化轮系的传动比为：
H
i 13
＝H H
n n
3
1＝H H n n n n --31＝（－1）2213
2z z z z ⋅⋅
H H n n n --01＝100
10099
101⨯⨯
故1H i ＝
1
n n H
＝10000 十六、如图所示轮系中，已知各轮齿数分别为1z ，2z ，'2z ，3z ， '3z ，4z ，5z 。

求传动比
i 13＇因为 轮5固定不动，即5n ＝0
故 H H n n n --'
03＝－'35
z z
即1－H n n '
3＝－'3
5
z z
'3n ＝（1＋'3
5z z
）H n ＝3n （b ）
将（b ）式代入（a ）式，得
1n ＝H n （1＋
'35z z ）（'⋅⋅2
132z z z z ）
a r F a /F r =2600/5500≈0.47>e
根据公式，且由表11-4查得系数X=0.56、Y=1.64
③求当量动载荷P r
P r =X F r ＋YF a =0.56×5500＋1.64×2600=7344N
（3）计算轴承寿命
由表11-5，按温度小于100℃可知t f =1；查表11-6，按载荷有轻微冲击查得p f =1.2；寿命指数ε=3；由寿命公式即可求得轴承寿命。

，求21s A s 则：
N
F F F N F F A s a s a 5008002122=-===。