发布时间 : 星期四 文章机械设计基础课后习题与答案更新完毕开始阅读f2411f08f12d2af90242e6c3
解 （ 1）要使中间轴上两齿轮的轴向力方向相反，则低速级斜齿轮3的螺旋经方向应与齿轮2的旋向同为左旋，斜齿轮4的旋向应与齿轮3的旋向相反，为右旋。
（ 2）由题图可知：mn2?3mm、z2?51、 ?2?15、mn3?5mm、z3?17 分度圆直径d??mnz2T2T2sin? 轴向力Fa?2tan??dmnzcos?2T22T2sin?2?sin?3 mn2z2mn3z3要使轴向力互相抵消，则：Fa2?Fa3 即
?3?arcsinmn3z35?17sin?2?arcsinsin15??8.3??8?18/ mn2z23?5112-1 计算例12-1的蜗杆和涡轮的几何尺寸。
解 ：从例 12-1已知的数据有： m?4mm， d1?40mm， q?10， z1?2，z2?39，
??11.3099?，中心距a?98mm ，因此可以求得有关的几何尺寸如下：
蜗轮的分度圆直径： d2?mz2?4?39?156mm 蜗轮和蜗杆的齿顶高：ha?m?4mm
蜗轮和蜗杆的齿根高：hf?1.2m?1.2?4mm?4.8mm 蜗杆齿顶圆直径： da1?m?q?2??4??10?2??48mm 蜗轮喉圆直径：da2?m?z2?2??4??39?2??164mm 蜗杆齿根圆直径：df1?m?q?2.4??4??10?2.4??30.4mm 蜗轮齿根圆直径：df2?m?z2?2.4??4??39?2.4??146.4mm
蜗杆轴向齿距和蜗轮端面齿距：Pa1?Pt2?Px??m?3.14?4?12.56mm 径向间隙：c?0.2m?0.2?4?0.8mm
12-2 如题12-2所示，蜗杆主动，T1?20N.m，m=4mm，z1?2，d1?50mm，涡轮齿数z2?50，传动的啮合效率??0.75。试确定：（1）涡轮的转向；（2）蜗杆与涡轮上的作用力的大小和方向。
题12-2图
解 ：（ 1）从图示看，这是一个左旋蜗杆，因此用右手握杆，四指 w1，大拇指w2，可以得到从主视图上看，蜗轮顺时针旋转。
（ 2）由题意，根据已知条件，可以得到蜗轮上的转矩为
T2?T1i??T1?z2z1?20?0.75?502?375N.m
蜗杆的圆周力与蜗轮的轴向力大小相等，方向相反，即：
Ft1?Fa2?2T1d1?2?20/50?10?3??2?800N
蜗杆的轴向力与蜗轮的圆周力大小相等，方向相反，即：
Fa1?Ft2?2T2d2?2?375/4?50?10?3??2?3750N
蜗杆的径向力与蜗轮的径向力大小相等，方向相反，即：
Fr1?Fr2?Ft2tan??3750?tan20??1364.89N
12-3如题12-3所示为蜗杆传动和锥齿轮传动的组合，已知输出轴上的锥齿轮z4的转向n，（1）欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆传动的螺旋线方向和蜗杆的转向；（2）在图中标出各轮轴向力的方向。
题12-3图
解 ：（ 1）先用箭头法标志出各轮的转向，如图12.5所示。由于锥齿轮轴向力指向大端，因此可以判断出蜗轮轴向力水平向右，从而判断出蜗杆的转向为顺时针，如图12.5所示。因此根据蜗轮和蜗杆的转向，用手握法可以判定蜗杆螺旋线为右旋。 （ 2）各轮轴轴向力方向如图12.5所示。
13-1 一平带传动，已知两带轮直径分别为150mm和400mm，中心距为1000mm，小轮主动、转速为1460rmin。试求（1） 小轮包角;（2） 带的几何长度；（3）不考虑带传动的弹性滑动时弹性滑动时大轮的转速；（4）滑动率??0.015时大轮的实际转速。
?d?d1400?150解 （ 1 ）cos?2??0.125，??165.63??2.89rad
22a2?1000（ 2 ）L?2a?=2879.13mm
（ 3 ）不考虑带的弹性滑动时，
?2?d1?d22?d2?d1???4a?2?1000??22?400?150??150?400??
4?1000
n1d2? n2d1n2?d1n1150?1460??547.5r/min d2400n1d2? n2d1?1???（ 4 ）滑动率??0.015时，
n2?d1n1?1???150?1460??1?0.015???539.29r/min d240013-2 题13-1中。若传递功率为5KW，带与铸铁带轮间的摩擦系数f=0.3。所用
平带每米长的质量q=0.35kg/m。试求（1）带的紧边、松边拉力；（2）此带传动所需的初拉力；（3）作用在轴上的压力。
题13-1图
1000P1000P60P?10660?5?106????436.26N 解（ 1 ）F??d1n1v?d1n1??1460?15060?1000ef??e0.3?2.89?2.38
ef?2.38F1?Ff??436.26??752.39N
2.38?1e?111?436.26??316.13N
2.38?1ef??111（2）F0??F1?F2???752.39?316.13??534.26N
22F2?F165.63??2?532sin?1060.13N （3）FQ?2F0sin22?114-1 在题14-1图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，是心轴、转轴、还是传动轴？
题14-1图
解 I 为传动轴， II 、 IV 为转轴， III 为心轴。
14-6 已知一单级直齿圆柱齿轮减速器，用电动机直拖动，电动机功率P=22KW，转速n1?1470rmin，齿轮的模数m=4mm，齿数z1?18、z2?82，若支承间跨距l=180mm（齿轮位于跨距中央），轴的材料用45号钢调质，试计算输出轴危险截
面处的直径d。
220006p6?1.429?108N/m 解 T1?9.55?10=9.55?10?n14702T12?1.429?108Fr?Fttan??tan??tan20??1445N
mZ14?18?1000M?Frl1445?0.18??65.025N?m 442Me?M2???T1??65.0252?106?0.6?1.429?105??2=107.609?10N?mm
3Me1.0761?1053d?3??26.17583mm
0.1???1b?0.1?60