东北大学机械设计基础知识各章习题集(附解答)

绪论

一、判断题（正确T,错误F）

I.构件是机械中独立制造的单元。（）

2.能实现确定的相对运动，又能做有用功或完成能量形式转换的机械称为机器。（）

3.机构是由构件组成的，构件是机构中每个作整体相对运动的单元体。（）

4.所有构件一定都是由两个以上零件组成的。（）

二、单项选择题

I.如图所示，内燃机连杆中的连杆体1是（）。

A机构B零件C部件D构件

2.一部机器一般由原动机、传动部分、工作机及控制部分组成，1一连杆体

2-连杆盖

本课程主要研究（）。3—轴瓦

A原动机B传动部分4一螺栓

5—槽形螺母

工作机控制部分

CD6一开口的

三、填空题7一轴交

L构件是机械的运动单元体，零件是机械的单元体V

2.机械是和的总称。

参考答案

一、判断题（正确T,错误F）

l.F2.T3.T4.F

二、单项选择题

1.B2.B

三、填空题

1.制造2.机构机器

第一章平面机构的自由度

一、判断题（正确T,错误F）

1.两构件通过点或线接触组成的运动副为低副。（）

2.机械运动简图是用来表示机械结构的简单图形。（）

3.两构件用平面低副联接时相对自由度为1。（）

4.将构件用运动副联接成具有确定运动的机构的条件是自由度数为1。（）

5.运动副是两构件之间具有相对运动为联接。（）

6.对独立运动所加的限制称为约束。（）

7.由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束（）

8.在一个确定运动的机构中，计算自由度时主动件只能有一个。（）

二、单项选择题

1.两构件通过（）接触组成的运动副称为高副。

A面B点或线C点或面D面或线

2.一般情况下，门与门框之间存在两个较链，这属于（）。

A复合跤链B局部自由度C虚约束D机构自由度

3.平面机构具有确定运动的条件是其自由度数等于（）数。

AlB从动件C主动件DO

4.所谓机架是指（）的构件。

A相对地面固定B运动规律确定

C绝对运动为零D作为描述其他构件运动的参考坐标点

5.两构件组成运动副必须具备的条件是两构件（）.

A相对转动或相对移动B都是运动副

C相对运动恒定不变D直接接触且保持一定的相对运动

三、填空题

1.机构是由若干构件以相联接，并具有的组合体。

2.两构件通过或接触组成的运动副为高副。

3.m个构件组成同轴复合较链时具有个回转副。

四、简答题

1.何为平面机构？

2.试述复合较链、局部自由度和虚约束的含义？为什么在实际机构中局部自由度和虚约束常会出

现？

3.计算平面机构自由度，并判断机构具有确定的运动。

(3)(4)

OH

(5)(6)

五、计算题

1.计算机构自由度，若有复合较链、局部自由度和虚约束，请加以说明。

2.计算图示连杆机构的自由度，为保证该机构具有确定的运动，需要几个原动件？为什么？

参考答案

一、判断题(正确T,错误F)

l.F2.F3.T4.F5.F6.T7.F8.F

二、单项选择题

I.B2.C3.C4.D5.D

三、填空题

1.运动副确定相对运动

2.点线

3.m-\

四、简答题

1.平面机构：组成机构的所有构件都在同一平面内或几个互相平行的平面内运动，这种机构称为平

面机构。

2.复合较链：两个以上的构件同时在一处用回转副相联接时就构成了复合校链。

局部自由度：在机构中，有些构件所产生的运动并不影响其他构件的运动，这种构件运动的自由

度称为局部自由度。

虚约束：在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，对机构的运动不起限

制作用，这种重复的约束称为虚约束。

局部自由度的使用是为了减小高副磨损而将滑动摩擦变成滚动摩擦。

虚约束的引入可以增加构件的刚性，改善构件的受力情况，提高工作性能，提高稳定性等。

3.计算平面机构自由度

(1)n=5，B=7,Ph=0,则b=3〃-2匕一丹=3X5—2X7—0=1,机构具有确定的运动。

(2)〃=6,6=8M=1,则尸=3〃-2丐一《=3x6—2x87=1,机构具有确定的运动。

(3)〃=4/=4,2=2,则尸=3〃-2巴一乃=3x4-2x4—2=2,机构具有确定的运动。

(4)〃=5,q=7,《=0,则/=3〃-2£—夕=3x5—2x7—0=1,机构具有确定的运动。

(5)〃=4/=4,4=2,则尸=3〃-28一6=3X4-2X4-2=2,机构具有确定的运动。

(6)n=\P,=3,Ph=2,则/=3〃-25一弓二3x3-2x3—2=1,机构具有确定的运动。

五、计算题

1.ft?：B处为局部自由度，C和C，处为虚约束，G处为更合钱链。

〃=7,片=9,8=1,则/二3九一2片一片=3x7-2x9-1=2

2.解：机构在k点处有局部自由度。

〃=9,月=12外=1,则/=3〃—2月—"=3x9—2x12—1=2。若该机构要具有确定的运

动，则需要两个原动件，因为机构具有确定运动的条件为：机构的自由度数等于机构原动件的数目，

该机构的自由度为2,所以应具有两个原动件。

5

E

第二章平面连杆机构

一、判断题（正确T,错误F）

1.任何平面四杆机构出现死点时对工作都是不利的，因此应设法避免。（）

2.锐链四杆机构存在曲柄的条件是最短杆与最长杆之和大于或等于其余两杆长度之和。（）

3.低副联接的三个构件不能组成机构，只能构成一个构件。（）

4.机构处于死点位置时，机构中的从动件将出现自锁或运动不确定现象。（）

5.极位夹角是从动件在两个极限位置时的夹角。（）

6.在钱链四杆机构中，通过取不同构件作为机架，则可以分别得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双

摇杆机构。（）

7.平面四杆机构中，压力角越小，传动角越大，机构的传动性能越好，效率越高。（）

二、单项选择题

1.在下列平面四杆机构中，无论以哪一构件为主动件，都不存在死点位置（）。

A曲柄摇杆机构B双摇杆机构C双曲柄机构D曲柄滑块机构

2.为使机构顺利通过死点，常采用在高速轴上装（）增大惯性。

A齿轮B飞轮C凸轮D蜗轮

3.当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角九讪总是出现在（）。

A连杆与曲柄成一条线时B连杆与机架成一条线时；

C曲柄与机架成一条线时D曲柄、连杆与机架成一条线时。

4.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为（）。

A"0。B<9=0°C6>>0°D0>0c

5.一曲柄摇杆机构，若改为以曲柄为机架，则将演化为（）

A曲柄摇杆机构B双曲柄机构C双摇杆机构D导杆机构

6.皎链四杆机构ABCD中，AB为曲柄，CD为摇杆，BC为连杆。若杆长，AB=30mm,ZBc=70mm,

/cD=80mm,则机架最大杆长为（）

A80mmB100mmC120mmD150mm

7.在下列平面四杆机构中，一定无急可特性的机构是（）

A曲柄摇杆机构B摆动导杆机构C对心曲柄滑块机构D偏置曲柄滑块机构

三、填空题

1.在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为O

2.当压力角a大到某一数值时，不论推力为多大，都不能使从动件运动，凸轮机构将发生o

3.平面四杆机构中，己知行程速比系数为K,则极位夹角的计算公式为。

四、简答题

1.何为平面连杆机构？平面四杆机构具有哪些基本特征？

2.钱链四杆机构存在曲柄的必要条件是什么？钱链四杆机构有哪几种形式，如何判断？

3.根据图中所注尺寸判断下列皎链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、还是双摇杆机构，并说

明为什么。

五、设计题

1.试设计一造型机工作台的翻转机构。已知连杆长度工作台在两极限位置时

B,B2=40Qnm,且&和B2在同一水平线上，要求A、D在另一水平线上，且G点至A、D所

在水平线的距离为150mm。

按比例作图设计该机构，并求取曲两和连杆78的长度（图解法），写出作图过程，并保留作

图痕迹。

2.试设计一曲柄摇杆机构v已知摇杆的长度-29（him,机架的长度230nm，摇杆在两

个极限位置间的夹角”=45。，行程数比系数K=1.4。

（1）按比例作图设计该机构，并求取曲柄/八8和连杆的长度（图解法）

（2）验算设计的机构曲柄是否存在；

（3）标注机构的最大传动角及机构处于由极限位置时的压力角。

要求写出作图过程，并保留作图痕迹。

参考答案

一、判断题（正确T,错误F）

I.F2.F3.T4.T5.F6.T7.T

二、单项选择题

1.C2.B3.C4.B5.B6.C7.C

三、填空题

1.急回特性

2.自锁

3.=K-I^-180°

K+1

四、简答题

1.由若干个构件用低副联接组成的平面机构称为平面连杆机构。平面四柠机构的基本特征包括：急

回特性，压力角，死点。

2.钱链四杆机构存在曲柄的必要条件是机构中最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长

度之和。

钱链四杆机构的基本形式有①双曲柄机构一一最短杆为机架；②曲柄摇杆机构一一最短杆为连

架杆；③双摇杆机构一一最短杆为连杆。

3.图（1）为曲柄摇杆机构，原因25-120=145Vl60=60+100,则说明该机构中存在曲柄，而

最短杆又为连架杆。图（2）为双曲柄机构，原因40+110=150<160=70+90,则说明该

机构中存在曲柄，而最短杆又为机架。图（3）为双摇杆机构，原因

50+60-110<170-70+100,但是最短杆为连架杆。

五、设计题

1.设计过程详见参考教材22页，“已知连杆的两个位置设计四杆机构”的内容。

2.设计过程详见参考教材23页，”根据行程数比系数设计四杆机构”的内容。传动角和压力角的画

法见参考教材15页的“二、压力角与传动角”内容。

第三章凸轮机构

一、判断题（正确T,错误F）

1.凸轮机构出现自锁是由于驱动力小造成的。（）

2.在凸轮从动件运动规律中，等速运动的加速度冲击最小。（）

3.适用于高速运动的凸轮机构从动件运动规律为余弦加速度运动。（）

4.基圆是凸轮实际廓线上到凸轮回转中心距离最小为半径的圆。（）

5.若要使凸轮机构压力角减小，应增大基圆半径。（）

6.凸轮机构的从动件按简谐运动规律运动时，不产生冲击。（）

二、单项选择题

I.设计凸轮机构，当凸轮角速度和从动件运动规律已知时•，则（）。

A基圆半径越大，压力角越大B基圆半径越小，压力角越大

C滚子半径越小，压力角越小D滚子半径越大，压力角越小

2.凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动（）o

A将产生刚性冲击B将产生柔性冲击

C没有冲击D既有刚性冲击又有柔性冲击

3.在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以（）。

A增大滚子半径B减少基圆半径

C增大基圆半径D增加从动件长度

4.在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是（）.

A直动滚子从动件盘形凸轮机构B摆动滚子从动件盘形凸轮机构

C直动平底从动件盘形凸轮机构D摆动从动件圆柱凸轮机构

5.与连杆机构相比，凸轮机构最大的块点是（

A设计较为更杂B惯性力难以平衡

C点、线接触，易磨损D不能实现间歇运动

6.（）有限值的突变引起的冲击为刚性冲击。

A位移B速度C加速度D频率

三、填空题

I.设计凸轮机构，若量得其中某点的压力角超过许用值，可以用方法使最大压力角减小。

2.凸轮机构是由、、三个基本构件组成的。

3.理论轮廓曲线相同而实际轮廓曲线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运

动规律是的。

4.凸轮轮廓形状由从动件的决定。

四、简答题

1.说明凸轮机构从动件常用运动规律、冲击特性及应用场合。

五、设计题

1.设计一对心直动尖顶从动件盘型凸轮。已知凸轮顺时针以等角速度⑨回转，凸轮基圆半径

73=25mm,从动件运动规律如图所示。（要求：写出作图步骤，保留作图痕迹）

2.设计一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c-10mm（从

动件导路在凸轮回转中心的左侧。），凸轮基圆半径4=40mm,从动件升距〃=30mm,滚子半

径〃=10mm,。=15。，£=3/，=12CP,8,=60°,从动作在推程作简谐运动，在回

程作等加速等减速运动。（要求：写出作图步骤，保留作图痕迹）

3.图示凸轮机构，已知凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在点。'，

凸轮绕轴心。逆时针转动，求：

（1）在图中作出凸轮机构的基圆、偏距圆；

（2）在图中作出凸轮在。点接触时的压力角a；

（3）在图中作出凸轮与滚子从C点接触到。点接触时，凸轮的转角打

（不必作文字说明，但必须保留作图线。）

参考答案

一、判断题（正确T,错误F）

1.F2.F3.T4.F5.T6.F

二、单项选择题

1.B2,B3.C4.D5.C6.B

三、填空题

1.增大基圆半径

2.凸轮、从动件、机架

3.相同

4.运动规律

四、简答题

1.凸轮机构常用从动件运动规律包括：①等速运动规律，速度突变，存在刚性冲击，常用于低速和

从动件质量较小的凸轮机构中。②等加速等减速运动规律，加速度突变，存在柔性冲击。常用于

中速的凸轮机构中。③简谐运动规律，加速度突变，存在柔性冲击。常用于高速的凸轮机构中。

五、设计题

I.设计过程参见参考教材。

2.设计过程参见参考教材。

3.解：

（1）基圆为以。为圆心，以04为半径的圆。偏距圆为以0为圆心，

以。8为半径的圆。

（2）从动件所受力与速度方向所夹的锐角a见图。

（3）凸轮的转角6见图。

第四章齿轮机构

一、判断题（正确T,错误F）

1.齿廓啮合基本定律是两齿轮齿廓过任意接触点的公法线必通过连心线上一个定点。（T）

2.为保证齿轮传动瞬时角速度之比恒定，齿廓曲线必须采用渐开线。（F）

3.渐开线的形状决定于基圆的大小。（T）

4.渐开线直齿圆柱齿轮传动可以看成为一对分度圆纯滚动。（T）

5.渐开线齿轮传动啮合角等于分度圆压力角。（）

6.正常齿渐开线标准直齿外齿轮齿根圆有可能大于基圆。（〉

7.斜齿圆柱齿轮的标准模数和压力角在法面上。（）

8.斜齿圆柱齿轮传动的重合度大于相同端面模数的直齿圆柱齿轮的重合度。（）

9.斜齿圆柱齿轮不根切的最少齿数小于直齿圆柱齿轮的最少齿数。（）

10.两个斜齿圆柱齿轮只要法面模数相等、法面压力角相等，则不论二者的分度圆螺旋角是否相等

均能正确啮合。（）

11.负变为齿轮分度圆齿槽宽小于标准齿轮的分度圆齿槽宽。（）

12.斜齿圆柱齿轮传动调整中心距可采用改变分度圆螺旋角，也可以采用齿轮变位。（）

13.只要齿轮的最少齿数小于17,则采用任何齿轮轮齿加工方法都会出现根切现象。（）

14.一对直齿圆锥齿轮正确啮合的条件是两轮模数相等、压力角相等和两轮的锥距相等。（）

二、单项选择题

1.渐开线齿廓上某点的压力角是指该点所受正压力方向与（）方向线之间所夹的锐角。

A滑动速度B相对速度C绝对速度D转速

2.渐开线齿廓在其圆上的压力角为（)o

A20°B15°co0D45°

3.渐开线标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和径向间隙系数均为标准值，且分度圆齿厚（）

齿槽宽的齿轮。

A等于B小于C大于D不确定

4.当齿轮中心距稍有改变时，（）保持原值不变的性质称为可分性。

A瞬时角速度之比B啮合角C压力角D重合度

5.渐开线齿轮传动的啮合角等于（）上的压力角。

A基圆B分度圆C齿顶圆D节圆

6.渐开线标准直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是（）相等。

A齿数B模数C分度圆压力角D基圆齿距

7.渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与（）的比值。

A分度圆齿距B基圆齿距C理论啮合线长度D公法线长度

8.斜齿轮端面模数（）法面模数，

A小于B等于C大于D不一定

正变位齿轮的分度圆齿厚（）际准齿轮的分度圆齿厚.

A小于B等于C大于D小于且等于

10.齿轮变位后，（）发生了改变,

A分度圆B基圆C模数D齿根圆

11.用标准齿条型刀具加工瓦=1.0、a=2&的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为

（）o

A15B16C17D18

三、填空题

1.渐开线的形状取决于，基圆半径越大，渐开线越O

2.渐开线齿廓上任一点的压力角为过该点的与该点的线所夹的锐

角，渐开线上离基圆越远的点，其压力角。

3.渐开线齿廓的优点：（1）；（2）；

（3）。

4.模数是齿轮最重要的参数，已经标桂化，其数值为与71之比，模数越大，轮

齿尺寸，承载能力O

5.渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是，，

6.渐开线直齿圆柱齿轮连续传动的条件为o

7.齿轮轮齿切削法按原理分为和两大类。

8.用同一把标准齿条刀具加工齿数相同的标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮，三者的齿数、模数、

压力角、分度圆和基圆，正变位齿轮分度圆齿厚,齿槽

宽，

四、简答题

1.简单叙述齿廓啮合基本定律。

2.请写出一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件、连续传动的条件。

3.经测量知一渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径4=225mm,该齿轮齿数z=98,试求其

模数和主要儿何尺寸。

4.已知外啮合正常齿标准斜齿圆柱齿轮传动的齿数4=17,z2=64,法面模数加“=3mm,法

面压力角a〃=2（T,螺旋角4=12°50'。试求：该齿轮传动的中心距及两轮的分度圆直径。

五、计算设计题

1.已知对标准安装的正常齿标准渐JT线外啮合直齿圆柱齿轮传动。模数m-lOmm,主动轮齿数

4=18,从动轮齿数Z2=24,主动轮在上，逆顺时针转动。

试求：

（1）两轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、基圆直径、分度圆齿距、分度圆齿厚、

分度圆齿槽宽、齿顶圆压力角和两轮中心距。

（2）以一定比例作齿轮端面传动图，在图上注明基圆、分度圆、齿顶圆、齿根圆、实际啮合

线段和理论啮合线段。

参考答案

一、判断题（正确T,错误F）

1.F2.F3.T4.F5.F6.T7.T8.T9.T10.T11.F12.T13.F14.F

二、单项选择题

l.C2.C3.A4.A5.D6.D7.B8.C9.C10.D11C

三、填空题

1.基圆大小平直

2.法线速度方向愈大

3.具有可分性啮合角为常数齿廓间作用力的大小和方向均不变

4.分度圆齿距越大越大

5.两轮的模数相等两轮的分度圆压力角相等

6.重合度大于1

7.成形法范成法

8.不变增加减小

四、简答题

1.齿廓啮合基本定律是要使两齿轮的传动比为定值，则要满足不论两齿庸在哪一点接触，过接触点

的公法线与连心线始终交于一定点。

2.一对标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是：两轮的模数相等和两轮的分度圆压力角相等；其连续

传动的条件是两轮传动的重合度大于等于1。

3.根据齿轮齿顶圆公式知

du=+2〃：)="98+2x1.0)=225nm

所以，模数为

m=2.25mm

d=mz=2.25x98=220.5mm,df=z??(z-2.5)=2.25x(98-25)=214875mm

4.两轮的分度圆直径分别为

37

4=mz=--=52307mm

lico邛cosl2.833

3x64

d=tnz=——=196919mm

2t2co邓cosl2.833

3

a=—Cd.+=———(z.+z,)=(17+64)=124613mm

2V1272cos]।J2cosl2833

五、计算设计题

1.解：

(1)分度圆直径分别为

4=tnzy=10x18=18Qnm

d2=mz^=lOx24=24Qnm

齿顶圆直径分别为

%=启+2%)=1Ox。8+2x1.0)=20Qnm

da2=+2〃；)=1Ox(24+2x1.0)=260nm

齿根圆直径分别为

%[=疝Z]-2(力：+c*)]=10x[l8-2x(1.0+0.25)]=155mm

df2=m(z2-2(力；+c"))=1Ox[24-2x(1.0+0.25)]=215mm

基圆直径分别为

dh]=d、•cosa=18Oxcos2(P=169145mm

dh2=d2cosa=240xcos2cp=225526mm

分度圆齿距分别为

Pi=p?=ni/r=Kk-=31.416mm

分度圆齿厚分别为

s.=—p,=—x31.416=15.708mm

1212

5,=—p->=—x31.416=15.708mm

22-2

分度圆齿槽宽分别为

e.=­/?.=—x31.416=15.708mm

212

e=-p?=~x31.416=15.708mm

2222

齿顶圆压力角分别为

4”169.145々aw

an,-arccos—=arccos-----------=32°151

Rd(ll200

ay-arccos^-=arcco3至^=29°50'28"

<2240

两轮中心距为

a=—(4+J2)=-m(zx+z2)=—x10x(18+24)=210mm

222

(2)基圆、分度圆、齿顶圆、齿根圆入图所示。为理论啮合线段，AE为实际啮合线段。

第五章轮系

一、判断题（正确T,错误F）

1.定轴轮系是指各个齿轮的轴是固定不动的。)

2.单一周转轮系具有一个转臂。)

3.单一周转轮系中心轮和转臂的轴线必须重合。（）

4.周转轮系中的两个中心轮都是运动的。（）

5.转化轮系的传动比可用定轴轮系求解，因此转化轮系中心=%/勺的数值为有齿轮U至切间所有

从动轮齿数相乘积与所有主动轮齿数相乘积的比值。（）

6.行星轮系和差动轮系的自由度分别为1和2,所以只有差动轮系才能实现运动的合成或分解。（）

二、单项选择题

1.行星轮系的自由度为（）。

A1B2C3D1或2

2.（）轮系中必须有一个中心轮是固定不动的。

A定轴B周转C行星D差动

3.（）轮系中两个中心轮都是运动的。

A定轴B周转C行星D差动

4.（）轮系不能用转化轮系传动比公式求解。

A定轴B混合C行星D差动

5.每个单一周转轮系具有（）个转臂。

AOB1C2D3

6.每个单周粘轮系中心轮的数日应为（

A3B2C1D1或2

7.每个单一周转轮系中，转臂与中心轮的几何轴线必须（)o

A交错B相交C重合D平行

8.两轴之间要求多级变速传动，选用（）轮系合适。

A定轴B行星C差动DB和C

9.三轴之间要求实现运动的合成或分解，应选用（）。

A定轴轮系B行星轮系C差动轮系DA和B

三、填空题

1.轮系的主要功用是、

2.定轴轮系是指”

3.周转轮系是指o

4.求解混合轮系的传动比，首先必须正确地把混合轮系划分为和各

个，并分别列出它们的计算公式，找出其相互联系，

然后。

四、计算题

1.在图示轮系中，设已知双头右旋蜗杆的转速〃[=90Q7min,z2=60,z2.=25,z3=20,

zy=25»z4=201z4.=30»z5=35»zS=28,z6=135»求名的大小和方向。

2.图示轮系中，已知Z]=60,z2=48,zr=80>z3=120»zy=60>z4=40,蜗杆z4>=2,

（右旋），蜗轮Z5=80,齿轮Z5,=65,模数，〃=5mm。主动轮1的转速〃]=24Q7min,转向如

图所示。试求齿条6的移动速度心的大小和方向。

双头右旋纲杆4

题1图题2图

3.在图示的轮系中，已知Z]=z2=zd=z§=20,又齿轮1,3,4,6同轴线，且均为标准齿轮传

动。若已知齿轮1的转速〃1=144Q7min,试求齿轮6的转速（大小和方向）。

4.在图示的轮系中，已知马=20,4=30,z3=15»z4=65,nA=15Q*/min,求〃4的大小

及方向。

5.在图示周转轮系中，已知各齿轮的齿数4=15,z2=25,z2.=20,Z3=60,齿轮1的转速

ni=200/min,齿轮3的转速性=5O/min,其转向相反，求行星架”的转速〃，的大小和方向。

6.图示轮系中，已知4=60,z2=15,zr=20,各轮模数均相同，求Z3及3。

7.图示轮系中，已知Z]=40,z2=20,齿轮1的转速〃1=12Q7min,求Z3及行星架的转速〃“=0

时齿轮3的转速%（大小及方向）。

题5图题7图

8.求如图所示轮系的传动比兀，已知Z]=ZN=25,z2=z3=20,z”=100,z4=20o

9.在如图所示轮系中，各齿轮均为标准齿轮，并已知其齿数分别为，己知马=34,Z2=22,Z3=78,

z4=18,z5=35,z6=88,计算传动比i]“2。

10.求图示卷扬机减速器的传动比。。若各轮的齿数为Z1=24,Z2=48,Z2.=30,Z3=60,

z-y=20,z4=40,z4,=100o

题8图题9图题10图

11.在图示的轮系中，已知各轮的齿数4=2（右旋），z2=60,z4=40,z5=20»z6=40,

齿轮3,4,5,6均为标准安装的标准齿轮，且各齿轮的模数相同。当轮1以“=90Q7min按图

示方向转动时，求轮6转速〃6的大小和方向。

12.在图示的轮系中，轴A按图示方向以1250r/min的转速回转，而轴B按图示方向以600r/min的

转速回转。试决定轴C的转速大小和方向。各轮齿数见图所示。

参考答案

一、判断题（正确T,错误F）

l.F2.T3.T4.F5.F6.T

二、单项选择题

I.A2.C3.D4.B5.B6.D7.D8.A9.C

三、填空题

1.距离较远传动变速与换向获得大传动比合成或分解运动

2.轮系传动时每个齿轮的轴线相对机架是固定的

3.轮系中至少有一个齿轮的几何轴线相对机架是不固定的

4.定轴轮系单一周转轮系传动比联立求解

四、计算题

I.解：该轮系为由圆柱齿轮、锥齿轮和蜗杆蜗轮组成的定釉轮系。

,、.n.z2-z,♦z4•-z660x20x20x35x135.

(1)r16=—=~---~-—=----------------------------=108

nbZ\，ZHz3azsZg2x25x25x30x28

goo

(2)n=—n=-----=8.33r/min,转向如图所示。

6h108

2.解：该轮系为由圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮和齿轮齿条组成的定轴轮系

._n_z-z•z-z_40x120x40x80

(1)x2345—QO

n5Z1•z2,•zy-z4.60x80x60x2

240_..

(2)%,==-=-----=7.5r/zmm,

k32

(3)齿条6的移动速度也等于齿轮5'分度圆线速度，所以

㈤加4%’乃x5x65x7.5，八一’,

v=-=-=-------------------=127.6mm/s

6606060

齿条6的运动方向如图所示。

3.解：该轮系为一个平行轴定轴轮系,

(I)

〃54•Z2•Z4•Z54•Z4

(2)齿轮3和齿轮6的齿数可以从中心距相等的关系中求得。由于齿轮1,23的模数相等,

中心距间的关系为

从而得到Z3=Z14-2Z2=20+2x20=60

同理可得Z6=Z4+2Z5=20+2X20=60

20x20

(3)所以，n.=nxx=1440x=16Q*/min,转向如图所示。

z3-z660x60

4.ft?：该轮系为行星轮系。

⑴福=1_匕=1一(_1)|三=1+|^|=7.5

z,•z320x15

(2)nH=—==20r/min

"7.5

行星架〃的转向与齿轮1的转向相同。

5.解：该轮系为差动轮系。

、.H%-n,.z^_25x60_则有

(1)珞=-i——见==5t

Z]-zr15x20

n.+52

（2）%丹=5（〃”一4）,所以,n„=--------

“6

（3）设齿轮1转速为正，则齿轮3转速为负，则有

=20°+5心°)=_50=_833r/min

666

行星架”的转向与齿轮1的转向相反,而与齿轮3的转向相同。

6.解：该轮系为一行星轮系。

（1）由同心条件得

））

-22=^<Z3-Z2.则有

=

Z3=Z]+-z260+20-15=65

15x65_3

-

z—z〉60X2076

齿轮1与行星架”的转向相同。

7.解:该轮系为一差动轮系。

（1）根据同心条件，轮1和轮2的中心距应等于轮3和轮2的中心距，对于标准齿轮，相啮

合的齿轮模数相等，故

弓一々=4+4，与二斗+2弓，则有

11

—znz,=—mz.+mz^y,z3=z,+2Z=40+2X20=80

232122

（2）当〃〃=0时，即行星架“固定，该轮系成为定轴轮系,

n}Z380«_no_

%=一==一G=一2，〃3=L==6Or/min

Z]402

n313

齿轮3的转向与齿轮1的转向相反。

8.解:该轮系为一混合轮系。

（1）该轮系的齿轮1,2,2。3和行星架”组成行星轮系，其传动比为

：皿=1-(-1420x209

Z[•z2>25x2525

（2）由齿轮4和行星架〃组成定轴轮系,其传动比为

1005

-21-..99

(3)L14—

“4125

齿轮1与齿轮4的转向相反。

9.解:该轮系为一混合轮系。

（1）由齿轮1,2,3和行星架以组成行星轮系，其传动比为

z.20x209

hH=1-(-1)2—-=1t------=一

25x2525

（2）由齿轮4和行星架”组成定轴轮系，其传动比为

nH_z4_20_1

齿轮1与齿轮4的转向相反。

10.解：该轮系为一混合轮系。

(1)由齿轮3<4、4/组成定轴轮系，其传动比为

九一区=2=_红=_剪=_5

%nHzy20

得%=Tn”

(2)由齿轮1,2,2；3和行星架”组成差动轮系，其传动比为

得

ZH=^I-^=_Z1^£=_48X60=_4

%一〃4z\,zr24x30

々一=4(%-%)

(3)联立求解

〃i=5nH-4%=25〃〃，所以

^=—=25

nH

齿轮1与卷扬机的转向相同。

11.解：该轮系为一混合轮系

(1)齿轮1,2组成定轴轮系，其传动比为

i.2=-=-^-=—=30,n2=—=^^=30r/min,方向幻图所示。

122

n2z,2Z1230

(2)齿轮2；3,4,5,6组成单一周转轮系，其中蜗轮2兼作转臂，其传动比为