机械设计基础(第五版)课后习题答案(整理版)参考.doc

机械设计基础（第五版）课后习题答案(完整版) 杨可竺、程光蕴、李仲生主编 高等教育出版社 1-1至1-4解 机构运动简图如下图所示。 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　图 1.11 题1-1解图　　　　　　　　图1.12 题1-2解图 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　图1.13 题1-3解图　　　　　　　　 图1.14 题1-4解图 1-5 解 1-6 解 1-7 解 1-8 解 1-9 解 1-10 解 1-11 解 1-12 解 ? 1-13解 该导杆机构的全部瞬心如图所示，构件 1、3的角速比为： 1-14解 该正切机构的全部瞬心如图所示，构件 3的速度为： ，方 向垂直向上。 1-15解 要求轮 1与轮2的角速度之比，首先确定轮1、轮2和机架4三个构件的三个瞬心，即 ， 和 ，如图所示。则： ，轮2与轮1的转向相反。 1-16解 （ 1）图a中的构件组合的自由度为： 　　　自由度为零，为一刚性桁架，所以构件之间不能产生相对运 动。 （ 2）图b中的 CD 杆是虚约束，去掉与否不影响机构的运动。故图 b中机构的自由度为： 　　所以构件之间能产生相对运动。4.5课后习题详解 4-1解　　 分度圆直径 　　齿顶高 　　　　　　 　　齿根高　　　　　　 　　顶 隙　　　　　　　 　　中心距 　　　　　　 　　齿顶圆直径　　　　 　　　　　　　　　　 　　齿根圆直径　　　　　 　　　　　　　　　　 　　基圆直径 　　　　　 　　　　　　　　　 　　齿距 　　　　　　　 　　齿厚、齿槽宽 　　　 4-2解由　 　可得模数　　 　分度圆直径　　　 　　　　　　　　　 4-3解 由　 　得 4-4解 　　分度圆半径　 　　分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 　　分度圆上渐开线齿廓的压力角 　　 　　基圆半径　　　　 　　基圆上渐开线齿廓的曲率半径为 0； 　　压力角为 。 　　齿顶圆半径　　 　　齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 　　齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5解 　正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径： 　　基圆直径　　 　　假定 则解 得 　　故当齿数 时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数 ，基圆小于 齿根圆。 4-6解 　　中心距　　 　　内齿轮分度圆直径　　 　　内齿轮齿顶圆直径　　 　　内齿轮齿根圆直径　　 4-7 证明 用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点 正好在刀具 的顶线上。此时有关系： 正常齿制标准齿轮　 、 ，代入上式 短齿制标准齿轮 、 ，代入上式 图 4.7 题4-7解图 4-8证明 如图所示， 、 两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段 即为渐开线的法线。根据渐 开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为 。 　　再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知： AC 　　对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。 　　　　 图 4.8 题4-8图　　　　　　　　　 图4.9 题4-8解图 4-9解 模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚 相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径 大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率 大,基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿 厚均为大值。 4-10解 切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压 力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。故参数 、 、、 不变。 　　变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此 、 、 变大， 变小。 　　啮合角 与节圆直径 是一对齿轮啮合传动的范畴。 4-11解 　　因　　 　　螺旋角　　 　　端面模数　　 　　端面压力角　　 　　当量齿数　　 　　分度圆直径 　　 　　齿顶圆直径　　 　　齿根圆直径　　 4-12解 （1）若采用标准直齿圆柱齿轮，则标准中心距应 　　 说明采用标准直齿圆柱齿轮传动时，实际中心距大于标准中心距，齿轮传动有齿侧间隙，传动不 连续、传动精度低，产生振动和噪声。 （ 2）采用标准斜齿圆柱齿轮传动时，因　　 　　螺旋角　　 　　分度圆直径　　 　　节圆与分度圆重合　　 ， 4-13解　　 　　　 4-14解　　分度圆锥角　　 　　分度圆直径　　 　　齿顶圆直径 　　齿根圆直径 　　外锥距　　 　　齿顶角、齿根角 　　顶锥角