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机械原理课后答案7章

7-1在如图7-32所示的轮系中,已知Z 1=15,Z 2=25,Z 2’=15,Z 3=30,Z 3’=15,Z 4=30,Z 4’=2(右旋),Z 5=60,Z 5’=20(m=4mm ),若n 1=500r/min ,求齿条6线速度v的大小和方向。

解:计算齿轮5的转速n 52345115512'3'4'253030602001515152z z z z n i n z z z z ⨯⨯⨯====⨯⨯⨯故:15155002.5 /min 200n n r i ===计算齿轮5’直径d 5’5'5'42080 d mz mm==⨯=故齿条6的线速度v6为55'655'2 2.5800.01047 /602601000n d v r m s ππω⨯⨯==⋅==⨯方向如图所示。

7-2在如图7-33所示的手摇提升装置中,已知各齿轮齿数为Z 1= 20,Z 2=50,Z 3=15, Z 4=30,Z 6=40,Z 7=18,Z 8=51,蜗杆Z 1=1且为右旋,试求传动比i 18,并指出提升重物时手柄的转向。

解:246811881357503040515682015118z z z z i z z z z ωω⨯⨯⨯====⨯⨯⨯提升重物时手柄的转向如图所示。

7-3在如图7-34所示的轮系中,已知各齿轮齿数为Z 1= 20,Z 2=30,Z 3=18, Z 4=68,齿轮1的转速n 1=500r/min ,试求系杆H的转速n H 的大小及方向。

解:1241441330685.672018H H H n n z z i n n z z -⨯==-=-=--⨯40n =115.6715022.496.67 6.67H HH n n n n n -====方向与n 1相同。

7-4在如图7-35所示的双级行星齿轮减速器中,各齿轮齿数为Z 1= Z 6 =20,Z 2=30,Z 3=Z 4=40,Z 2=Z 5=10,试求:(1) 固定齿轮4时的传动比i 1H2; (2) 固定齿轮3时的传动比i 1H2。

解:固定齿轮4时轮系如图所示,齿轮1,2,3组成定轴轮系,齿轮6,5,4和系杆H2组成行星轮系。

62544644265640220H H H n n z z z i n n z z z -==-=-=-=--4610, n n n ==,可得12212122/1213H H H H n n n n n i -=---=--=固定齿轮3时轮系如图所示,齿轮1,2,3组成行星轮系,齿轮6,5,4和系杆H2组成差动轮系。

62544644265640220H H H n n z z z i n n z z z -==-=-=-=-- 23311133112140220HH H z z z n n i n n z z z -==-=-=-=--30,n =,可得113H n n =,因为6141, H n n n n ==故143n n =则621214221212121223/12139/5H H H H H H H H n n n nn n n nn n n n i n n --==----=--==7-5如图7-36所示的复合轮系中,设已知n 1=3549r/min ,又各齿轮齿数为Z 1= 36,Z 2=60,Z 3=23,Z 4=49,Z 4’=69,Z 5=31,Z 6 =131,Z 7=94,Z 8=36,Z 9=167,试求行星轮架H的转速n H。

解:齿轮1,2,3,4组成定轴轮系,齿轮4’,5,6和7,8,9组成两个行星轮系。

12414413146049 3.5536233549999.5/min 3.55 3.55n z z i n z z n n r ⨯====⨯===4'75664'6674'54'131 1.9069H n n z z z i n n z z z -==-=-=-=--64'40,n n n ==解得7344.66/minn r =。

78997997871671.7894HH H n n z z z i n n z z z -==-=-=-=--90n =解得123.98/minH n r =。

7-6如图7-37a 、b 所示为两个不同结构的锥齿轮周转轮系,已知各齿轮齿数为Z 1= 20,Z 2=24,Z 2’=30,Z 3=40,n 1=200r/min ,n 3=-100r/min ,求两种结构中行星轮架H的转速n H?a) b)解:a)轮系为差动轮系23113312'3124401.620301.6 1.6(100)200600/min 0.60.6H H H H z z n n i n n z z n n n r -⨯====-⨯-⨯--===-b)轮系为差动轮系7-7在如图7-38所示的三爪电动卡盘的传动机构中,各齿轮齿数为Z 1= 6,Z 2= Z 2’=25,Z 3=57,Z 4=56,求传动比i 14。

解:30n =解得10.095H n n =。

解得:i 41=0.002,故i 14=1/ i 41=1/0.002=500。

7-8如图7-39所示为纺织机械中的差动轮系,各齿轮齿数为Z 1= 30,Z 2=25,Z 3=Z 4=24, Z 5=18,Z 6=121,n 1=48~200r/min ,n H=316r/min ,求n 6=?解:解得23113312'3124401.620301.6 1.6(100)20015.38/min 2.6 2.6H H H H z z n n i n n z z n n n r -⨯==-==--⨯+⨯-+===2331133121579.56HH H z z z n n i n n z z z -==-=-=-=--12414412'11414125569.336250.0959.330.09510.0959.33/0.095HH H n n z z i n n z z n n n n n n -⨯==-=-=--⨯-=---=--224611661352524121(1) 5.60302418H H H z z z n n i n n z z z -⨯⨯==-==-⨯⨯1616 4.648 4.6316268/min 5.6 5.64.6200 4.6316295/min 5.6 5.6H H n n n r n n n r ++⨯===++⨯===故n 6=268~295r/min 。

7-9如图7-40所示轮系中,已知Z 1= 22, Z 3=88, Z 3’=Z 5,试求传动比i 15=?解:左边为定轴轮系,右边为差动轮系533', ,H n n n n ==34553'553'43'1n z z zi n z z z ==-=-=-则:35,n n =-故解得i 15=9。

7-10如图7-41所示为手动起重葫芦,已知Z 1= Z 2’=10,Z 2= 20,Z 3=40,传动效率η=0.9,为提升重Q=10kN 的重物,求必须施加于链轮A上的圆周力P。

解:计算传动比i ABn A =n 1,n B =n H 。

故i AB =i 1H233113312188422H H H z z z n n i n n z z z -==-=-=-=--1555154/142n n n n n n -=----=--in A A A AAB out B B B BBA AB N PV P R PR i N QV Q R QR QR P R i ωηωη=====3 0,n =7-11在如图7-42所示的行星轮系中,已知各轮齿数Z 1,Z 2,Z 2’, Z 3, Z 3’和Z 4,试求传动比i 1H。

解:234114412'3'H HH z z z n n i n n z z z -==-4 0,n =234112'3'234112'3'/111H H z z z n n z z z z z z i z z z -=-=-23113312'204081010H H H z z n n i n n z z -⨯==-=-=--⨯11131/1819HH H H HAB n n n n i n i i --===---==10800.90.253209B A AB QR P kNR i η⨯===⨯。

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