西北工業(yè)大學機械原理習題答案(共88頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上11 填空題：1機械是 機器 和 機構(gòu) 的總稱。機械原理課程的研究內(nèi)容是 有關(guān)機械的基本理論問題 。 2各種機構(gòu)都是用來 傳遞與變換運動和力的可動 的裝置。如： 齒輪 機構(gòu)、 連桿 機構(gòu)、 凸輪 機構(gòu)等。 3 凡用來完成有用功 的機器是工作機。如： 機床 、 起重機 、 紡織機 等。 凡將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為機械能 的機器是原動機。如： 電動機 、 蒸氣機 、 內(nèi)燃機 等。 4在機器中，零件是 制造 的單元，構(gòu)件是 運動 的單元。 5機器中的構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是由 多個零件 裝配成的剛性結(jié)構(gòu)。在機械原理課程中，我們將 構(gòu)件 作為研究的基本單元。 6 兩 個構(gòu)

2、件 直接 接觸形成的 可動 聯(lián)接稱為運動副。 7 面 接觸的運動副稱為低副，如 移動副 、 轉(zhuǎn)動副 等。 點或面 接觸的運動副稱為高副，如 凸輪副 、 齒輪副 等。 8 構(gòu)件通過運動副的連接而構(gòu)成的可相對運動的系統(tǒng) 是運動鏈，若 組成運動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng) 稱為閉鏈，若 未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng) 稱為開鏈。 9在運動鏈中，如果 將其中一個構(gòu)件固定而成為機架 ，則該運動鏈便成為機構(gòu)。 10平面機構(gòu)是指組成機構(gòu)的各個構(gòu)件均在 同一個平面上 運動。 11在平面機構(gòu)中，平面低副提供 2 個約束，平面高副提供 1 個約束。12 機構(gòu)具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數(shù)的數(shù)目 稱為機構(gòu)的自由度。

3、13機構(gòu)具有確定運動的條件是 機構(gòu)的原動件數(shù)目應等于機構(gòu)的自由度的數(shù)目 。12 試畫出圖示平面機構(gòu)的機構(gòu)示意圖，并計算自由度（步驟：1）列出完整公式，2）帶入數(shù)據(jù)，3）寫出結(jié)果）。其中：圖a) 唧筒機構(gòu)用于水井的半自動汲水機構(gòu)。圖中水管4直通水下，當使用者來回擺動手柄2時，活塞3將上下移動，從而汲出井水。解： 自由度計算： 畫出機構(gòu)示意圖： 3241 n= 3 pL= 4 pH= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n(2plphp)F = 3×3（2×400）0 = 1 圖b) 縫紉機針桿機構(gòu) 原動件1繞鉸鏈A作整周轉(zhuǎn)動，使得滑塊2沿滑槽滑動，同時針桿作上下

4、移動，完成縫線動作。觀察方向解： 自由度計算： 畫出機構(gòu)示意圖：n= 3 4321 pL= 4 pH= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n(2plphp)F = 3×3(2×400)0 = 1 13 試繪出圖a)所示偏心回轉(zhuǎn)油泵機構(gòu)的運動簡圖(各部分尺寸由圖中直接量取)。圖中偏心輪1繞固定軸心A轉(zhuǎn)動，外環(huán)2上的葉片a在可繞軸心c轉(zhuǎn)動的圓柱3中滑動，將低壓油從右湍吸入，高壓油從左端排出。解：1) 選取適當比例尺l，繪制機構(gòu)運動簡圖(見圖b)2) 分析機構(gòu)是否具有確定運動n= 3 pL= 4 pH= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n(2pl

5、php)F=3×3(2×400)0= 1 機構(gòu)原動件數(shù)目 1 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 ACB1324b) l= 1 mm/mm想一想：通過對本油泵機構(gòu)運動簡圖的繪制，你對機構(gòu)運動簡圖的作用和優(yōu)點有何進一步的認識?14 圖a所示為一具有急回作用的沖床。圖中繞固定軸心A轉(zhuǎn)動的菱形盤1為原動件，其與滑塊2在B點鉸接，通過滑塊2推動撥叉3繞固定軸心C轉(zhuǎn)動，而撥叉3與圓盤4為同一構(gòu)件。當圓盤4轉(zhuǎn)動時，通過連桿5使沖頭6實現(xiàn)沖壓運動。試繪制其機構(gòu)運動簡圖，并計算自由度。b) l= 1 mm/mm53(4)2167解：1) 選取適當比例尺l，繪制機構(gòu)運動簡圖(見圖b)2) 分析機

6、構(gòu)是否具有確定運動n= 5 pL= 7 pH= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n(2plphp)F= 3×5(2×700)0 1 機構(gòu)原動件數(shù)目 1 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 想一想 1如何判斷菱形盤1和滑塊是否為同一構(gòu)件？它們能為同一構(gòu)件嗎? 2 為了使沖頭6得到上下運動，只要有機構(gòu)CDE即可，為什還要引入機構(gòu)ABC？(可在學過第三章后再來想想)15 圖a)所示為一簡易沖床的初擬設(shè)計方案。設(shè)計者的思路是：動力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn);而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機構(gòu)使沖頭4上下運動，以達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構(gòu)運動簡圖（各尺寸由

7、圖上量?。?，分析是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖，并提出修改方案。解 1) 選取適當比例尺l，繪制機構(gòu)運動簡圖(見圖b)2) 分析是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖n= 3 pL= 4 pH= 1 p'= 0 F'= 0 F=3n(2plphp)F=3×3(2×410)0= 0 機構(gòu)有無確定運動？ 無確定運動 能否實現(xiàn)設(shè)計意圖？ 不能 43211A4532b3b2p113) 提出修改方案（圖c）b) l= 1 mm/mm453211 c) 想一想：1通過本題你對在設(shè)計新的機械或分析現(xiàn)有機械時，首先要繪制機構(gòu)的運動簡圖有什么體會?2計算機構(gòu)自由度的目的是什么?3當機構(gòu)的自由度小于1時，可通

8、過哪些途徑來增加自由度?本題中還可列出哪些簡單而又適用的修改方案？計算1-61-9題各機構(gòu)的自由度。16 1）按傳動順序用數(shù)字1、2、3在圖示機構(gòu)上給構(gòu)件編號。2）計算自由度，并機構(gòu)判斷有無確定運動：編號暫略局部自由度在圖中指明復合鉸鏈、局部自由度和虛約束復合鉸鏈n= 8 pL= 10 pH= 2 p'= 0 F'= 1 F=3n(2plphp)F=3×8(2×1020)1= 1 機構(gòu)原動件數(shù)目 1 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 17 1）按傳動順序用數(shù)字1、2、3在圖示機構(gòu)上給構(gòu)件編號。2）計算自由度，并判斷機構(gòu)有無確定運動：復合鉸鏈局部自由度虛約束編號

9、暫略虛約束在圖中指明復合鉸鏈、局部自由度和虛約束n= 8 pL= 10 pH= 2 p'= 1 F'= 1 F=3n(2plphp)F=3×8(2×1021)1= 2 機構(gòu)原動件數(shù)目 2 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 18 1）按傳動順序用數(shù)字1、2、3在圖示機構(gòu)上給構(gòu)件編號。2）計算自由度，并判斷機構(gòu)有無確定運動：局部自由度復合鉸鏈沖壓機機構(gòu)在圖中指明：復合鉸鏈、局部自由度和虛約束n= 10 pL= 13 pH= 2 p'= 0 F'= 1 編號暫略F=3n(2plphp)F=3×10(2×1320)1= 1 機構(gòu)原動

10、件數(shù)目 1 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 19 1）按傳動順序用數(shù)字1、2、3在圖示機構(gòu)上給構(gòu)件編號。2）計算自由度，并判斷機構(gòu)有無確定運動：在圖中指明：復合鉸鏈、局部自由度和虛約束局部自由度n= 10 pL= 14 pH= 1 p'= 1 F'= 1 復合鉸鏈編號暫略虛約束F=3n(2plphp)F=3×10(2×1411)1= 1 機構(gòu)原動件數(shù)目 1 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 計算下列機構(gòu)的自由度，并判斷機構(gòu)級別。復合鉸鏈編號暫略110 1）按傳動順序用數(shù)字1、2、3在圖示機構(gòu)上給構(gòu)件編號。2）計算自由度，并判斷有無確定運動：在圖中指明復合鉸鏈、

11、局部自由度和虛約束n= 9 pl= 13 ph= 0 p'= 0 F'= 0 II 級桿組F=3n(2plphp)F=3×9(2×1300)0= 1 機構(gòu)原動件數(shù)目 1 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 3）桿組拆分，并判斷機構(gòu)級別：（從遠離原動件的方向開始拆分） II 級桿組 II 級桿組I級桿組 II 級桿組可見，該機構(gòu)為 II 級機構(gòu)。111 1）按傳動順序用數(shù)字1、2、3在圖示機構(gòu)上給構(gòu)件編號。復合鉸鏈2）計算自由度，并判斷有無確定運動：請在圖中指明：復合鉸鏈、局部自由度和虛約束 n= 7 pL= 10 pH= 0 編號暫略p'= 0 F

12、9;= 0 F=3n(2plphp)F=3×7(2×1000)0= 1 機構(gòu)原動件數(shù)目 1 機構(gòu)有無確定運動？ 有確定運動 II 級桿組I級桿組 II 級桿組 II 級桿組3）桿組拆分，并判斷機構(gòu)級別：（從遠離原動件的方向開始拆分） 可見，該機構(gòu)為 II 級機構(gòu)。 專心-專注-專業(yè)2填空題：1速度瞬心是兩剛體上瞬時速度相等 的重合點。2若瞬心的絕對速度為零 ，則該瞬心稱為絕對瞬心；若瞬心的絕對速度不為零 ，則該瞬心稱為相對瞬心。3當兩個構(gòu)件組成移動副時，其瞬心位于 垂直于導路方向的無窮遠 處。當兩構(gòu)件組成高副時，兩個高副元素作純滾動，則其瞬心就在接觸點處；若兩個高副元素間有

13、相對滑動時，則其瞬心在 過接觸點兩高副元素的公法線上。4當求機構(gòu)的不互相直接聯(lián)接各構(gòu)件間的瞬心時，可應用 三心定理 來求。53個彼此作平面平行運動的構(gòu)件間共有 3 個速度瞬心，這幾個瞬心必定位于 一條直線 上。6機構(gòu)瞬心的數(shù)目K與機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)N的關(guān)系是KN(N1)/2 。7鉸鏈四桿機構(gòu)共有6個速度瞬心，其中3 個是絕對瞬心。8速度比例尺表示圖上 每單位長度所代表的速度大小 ，單位為： (m/s)/mm 。加速度比例尺a表示圖上每單位長度所代表的加速度大小 ，單位為 (m/s2)/mm。9速度影像的相似原理只能應用于構(gòu)件 ，而不能應用于整個機構(gòu)。10在擺動導桿機構(gòu)中，當導桿和滑塊的相對運動為平動

14、，牽連運動為轉(zhuǎn)動時（以上兩空格填轉(zhuǎn)動或平動），兩構(gòu)件的重合點之間將有哥氏加速度。哥氏加速度的大小為2×相對速度×牽連角速度；方向為相對速度沿牽連角速度的方向轉(zhuǎn)過90°之后的方向 。22 試求出圖示各機構(gòu)在圖示位置時全部瞬心的位置(用符號直接標注在圖上)。1234BCAP12P23（P24）P34P14P131234BCDAP23（P13）P14（P24）P34P1232B4A1P13P34P24P14P23P1223490°AB1CP12P14（P13）P23(P24)P3423 在圖a所示的四桿機構(gòu)中，lAB=60mm,lCD=90mm，lAD=lBC

15、=120mm，2=10rad/s，試用瞬心法求：1234ABCD2a)1）當165°時，點C的速度vC；2）當165°時，構(gòu)件3的BC線上速度最小的一點E的位置及速度的大?。?）當vC0時，角之值（有兩個解）；解：1）以選定的比例尺l作機構(gòu)運動簡圖（圖b）。 2）求vC，定出瞬心P13的位置（圖b）BCl=0.003m/mmb)1234AD=165°2P12P23P34P14P13EvC=3l= =2.4×174=418(mm/s)3）定出構(gòu)件3的BC線上速度最小的點E的位置：E點位置如圖所示。l=0.003m/mmc)1AB1B2C1(P13)C2(P

16、13)21DvE=3l2.4×52×3=374(mm/s)4）定出vC0時機構(gòu)的兩個位置（作于圖c），量出：145° 227°想一想：1.要用瞬心法求解某構(gòu)件（如構(gòu)件3）上點的速度，首先需要定出該構(gòu)件的何種瞬心？2.構(gòu)件（如構(gòu)件3）上某點的速度為零，則該點一定就是它的什么瞬心？AB1124 在圖示擺動導桿機構(gòu)中，BAC90°，LAB=60mm，LAC=120mm，曲柄AB以等角速度1=30rad/s轉(zhuǎn)動。請按照尺寸按比例重新繪制機構(gòu)運動簡圖，試用相對運動圖解法求構(gòu)件3的角速度和角加速度。2 解：取長度比例尺作機構(gòu)運動簡圖A vB2=1lAB=3

17、060=1800mm/s=1.8m/s3 aB2=12lAB=30260=54m/s2C4 方向：BC AB BC b3 大?。?？ 1lAB ？ b2 16rad/s，順時針 方向：BC BC BA CB CB 大?。?2lBC ？ 12lAB 22vB3B2 ? 0.1b2b3 b3 1210rad/s2，逆時針 (注：1和1計算過程略)25 圖示的各機構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸，原動件1以等角速度1順時針方向轉(zhuǎn)動。試用圖解法求機構(gòu)在圖示位置時構(gòu)件3上C點的速度及加速度(列出相對運動圖解法矢量公式，進行大小、方向分析，最后將下面的速度矢量圖和加速度矢量圖補充完整。)2B11CA3Dp（c）4

18、n2， cb 上圖中， 方向：CD AB BC 方向：CD CD BA CB CB大?。?？ 1lAB ？ 大?。篊D2lCD ？ 12lAB CB2lCB ？ 有：vC=0，3=0，2=0.51 aC= aC t=1.5 aB=1.51 2 lAB 12C34AB1p(c2)b(c3) 方向： ? AB BC BC大?。?？ 1lAB ？ 0 ? 方向： ? BA CB CB BC 大?。?？ 12lAB 32lCB ？ 0 23vC3C2=0 ? 有：vC3=1lAB aC3=026已知：在圖示機構(gòu)中，lAB=lBC=lCD=l，且構(gòu)件1以1勻速轉(zhuǎn)動。AB、BC處于水平位置CDBC，試用相

19、對運動圖解法求3，3 （v和a可任意選擇）。解： 屬于兩構(gòu)件間重合點的問題1DCBA2341b2p(b3)思路：因已知B2點的運動，故通過B2點求B3點的運動。1） 速度分析 方向：BD AB CD 大小: ? 12l ？ 在速度多邊形中，b3與極點p重合，vB3=0 且3vB3/ lBD0，由于構(gòu)件2與構(gòu)件3套在一起，230 b3'b2'p'或2） 加速度分析 方向： BD BA CD 大小: 0 ? 12l 0 ？ 在加速度多邊形中，矢量代表 則有：將矢量移至B3點，可見為3逆時針。27已知鉸鏈四桿機構(gòu)的位置、速度多邊形和加速度多邊形如下圖所示。試求： 構(gòu)件1、2和

20、3上速度均為的點X1、X2和X3的位置； 構(gòu)件2上加速度為零的點Q位置，并求出該點的速度； 構(gòu)件2上速度為零的點H位置，并求出該點的加速度； HQX3X2X11ABCD1234p´(q´)n2b´c´n3p(a,d,h)cx x1x2 x3µl0.002m/mmµa0.05m/s2/mmµv0.01m/s/mmh´qaH=µv×0.05×69=3.45m/svQ=µv×0.01×39=0.39m/sb (各速度矢量和加速度矢量的大小任意，但方向必須與此答案

21、相同)1、 填空題：1. 作用在機械上的力分為 驅(qū)動力 和 阻抗力 兩大類。2對機構(gòu)進行力分析的目的是：(1) 確定運動副中的反力 ；(2)確定機械上的平衡力或平衡力矩 。 3確定構(gòu)件慣性力的一般性方法中，對作平面移動的物體，其慣性力為 -ma ；對繞定軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件，若轉(zhuǎn)動軸線不通過質(zhì)心，則其慣性力為 -ma ，而慣性力偶矩為 -J ；若轉(zhuǎn)動軸線通過質(zhì)心，則只存在 -J 。4. 質(zhì)量代換法是指把構(gòu)件質(zhì)量按一定條件用 集中于構(gòu)件上某幾個選定點的假想集中質(zhì)量 來代替。假想的集中質(zhì)量稱為 代換質(zhì)量 ，其所在的位置稱為 代換點 。5. 質(zhì)量代換應滿足三個基本條件： 代換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變 ； 代換前后

22、構(gòu)件的質(zhì)心位置不變 ； 代換前后構(gòu)件對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量不變 。6. 質(zhì)量代換中，動代換是指滿足質(zhì)量不變、質(zhì)心位置不變以及對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量不變；而靜代換則是指只滿足 構(gòu)件的質(zhì)量不變和質(zhì)心位置不變 。7. 在滑動摩擦系數(shù)相同條件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是槽面摩擦的當量摩擦系數(shù)為，明顯大于f，因此，機械中三角帶傳動比平型帶傳動用得更為廣泛，而聯(lián)接用的螺紋更多地采用三角形為螺紋牙型。4考慮摩擦的移動副，當發(fā)生加速運動時，說明外力的作用線與運動方向法線的夾角 大于摩擦角 ，當發(fā)生勻速運動時，說明外力的作用線與運動方向法線的夾角 等于摩擦角 ，當發(fā)生減速運動時，說明外力的作用線與運動方向法線的夾

23、角 小于摩擦角 。4考慮摩擦的轉(zhuǎn)動副，當發(fā)生加速運動時，說明外力的作用線 在摩擦圓之外 ，當發(fā)生勻速運動時，說明外力的作用線 與摩擦圓相切 ，當發(fā)生減速運動時，說明外力的作用線 與摩擦圓相割 。2、 分析計算題1. 當圖示的軋鋼機的軋輥回轉(zhuǎn)時,不需外力的幫助即能將軋件帶入軋輥之間。（忽略軋件自重）1試證明這時軋輥與扎件間的摩擦角不應小于；2若d=1200mm,a=25mm及軋輥與扎件間的摩擦系數(shù)f0.3，求扎件的最大厚度h。1圖示工件在A點處受到輥子給工件的作用力，根據(jù)摩擦角的定義，該力方向?qū)⒀亟佑|點公法線方向，向阻礙工件相對輥子運動方向偏轉(zhuǎn)摩擦角，如圖所示同理，在A點對應的點處也有同樣情況明

24、顯，兩個力的合力必須產(chǎn)生向右的分力才能將工件牽引入內(nèi)，即必須才能完成牽引2由幾何關(guān)系2. 對圖示機構(gòu)的各構(gòu)件作出力分析，畫出各構(gòu)件的受力分析圖（不考慮慣性力,考慮摩擦力與不考慮摩擦力分別分析，摩擦角和摩擦圓大小自定）?？紤]摩擦各構(gòu)件不考慮摩擦各構(gòu)件3.對圖示機構(gòu)的各構(gòu)件作出力分析，畫出各構(gòu)件的受力分析圖（不考慮慣性力,考慮摩擦力與不考慮摩擦力分別分析，摩擦圓大小自定）。考慮摩擦各構(gòu)件不考慮摩擦各構(gòu)件1、 填空題：1設(shè)機器中的實際驅(qū)動力為，在同樣的工作阻力和不考慮摩擦時的理想驅(qū)動力為，則機器效率的計算式是 = /。2設(shè)機器中的實際生產(chǎn)阻力為，在同樣的驅(qū)動力作用下不考慮摩擦時能克服的理 想生產(chǎn)阻力

25、為,則機器效率的計算式是 /。3假設(shè)某機器由兩個機構(gòu)串聯(lián)而成，其傳動效率分別為和，則該機器的傳動效率為 * 。4假設(shè)某機器由兩個機構(gòu)并聯(lián)而成，其傳動效率分別為和，則該機器的傳動效率為 （P1*1+ P2*2）/(P1+P2) 。5. 從受力觀點分析，移動副的自鎖條件是 外力的作用線與運動方向法線的夾角小于等于摩擦角 ；轉(zhuǎn)動副的自鎖條件是 外力的作用線與摩擦圓相切或相割 ；從效率觀點來分析，機械自鎖的條件是 效率小于等于零 。二、分析計算題1. 某滑塊受力如圖所示，已知滑塊與地面間摩擦系數(shù)f，試求F與Q分別為驅(qū)動力時的機構(gòu)運動效率。F為驅(qū)動力：于是由正弦定理：Q令，得F因此，其效率為當Q為驅(qū)動力

26、，F(xiàn)變?yōu)樽枇Γ〈嫔鲜街械?，并取倒?shù)，得2. 圖示楔塊機構(gòu)。已知：，各摩擦面間的摩擦系數(shù)均為,阻力 N。試：畫出各運動副的總反力；畫出力矢量多邊形；求出驅(qū)動力P值及該機構(gòu)效率。由正弦定理： 和于是代入各值得：取上式中的，可得于是一、填空題：1.研究機械平衡的目的是部分或完全消除構(gòu)件在運動時所產(chǎn)生的 慣性力和慣性力偶矩 ，減少或消除在機構(gòu)各運動副中所引起的 附加動壓 力，減輕有害的機械振動，改善機械工作性能和延長使用壽命。2.回轉(zhuǎn)構(gòu)件的直徑和軸向?qū)挾戎确蠗l件或有重要作用的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，必須滿足動平衡條件方能平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)。如不平衡，必須至少在 2 個校正平面上各自適當?shù)丶由匣蛉コ胶赓|(zhì)量，方能獲得

27、平衡。3.只使剛性轉(zhuǎn)子的 慣性力 得到平衡稱靜平衡，此時只需在 1個 平衡平面中增減平衡質(zhì)量；使 慣性力和慣性力偶矩 同時達到平衡稱動平衡，此時至少要在 2 個選定的平衡平面中增減平衡質(zhì)量，方能解決轉(zhuǎn)子的不平衡問題。4. 剛性轉(zhuǎn)子靜平衡的力學條件是 質(zhì)徑積向量和等于零 ，而動平衡的力學條件是 質(zhì)徑積向量和等于零，離心力引起的合力矩等于零 。5.符合靜平衡條件的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，其質(zhì)心位置在 回轉(zhuǎn)軸線上 。靜不平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，由于重力矩的作用，必定在 質(zhì)心最低處 位置靜止，由此可確定應加上或去除平衡質(zhì)量的方向。6. 圖a、b、c中，S為總質(zhì)心，圖 a, b 中的轉(zhuǎn)子具有靜不平衡，圖 c 中的轉(zhuǎn)子是動不平

28、衡。7.機構(gòu)總慣性力在機架上平衡的條件是 機構(gòu)的總質(zhì)心靜止不動 。8.在圖示a、b、c三根曲軸中，已知，并作軸向等間隔布置，并且各曲拐都在同一軸平面內(nèi)，則其中 a, b, c 軸已達靜平衡， c 軸已達動平衡。二、判斷題1. 若剛性轉(zhuǎn)子滿足動平衡條件，這時我們可以說該轉(zhuǎn)子也滿足靜平衡條件。 ()2. 不論剛性回轉(zhuǎn)體上有多少個平衡質(zhì)量，也不論它們?nèi)绾畏植?，只需要在任意選定兩個平面內(nèi)，分別適當?shù)丶悠胶赓|(zhì)量即可達到動平衡。()3. 經(jīng)過動平衡校正的剛性轉(zhuǎn)子，任一回轉(zhuǎn)面內(nèi)仍可能存在偏心質(zhì)量 。()4. 作往復運動或平面復合運動的構(gòu)件可以采用附加平衡質(zhì)量的方法使它的慣性力在構(gòu)件內(nèi)部得到平衡。(×

29、;)三、選擇題：1設(shè)圖示回轉(zhuǎn)體的材料均勻，制造精確，安裝正確，當它繞AA軸線回轉(zhuǎn)時是處于 D 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動平衡2圖示為一圓柱凸輪。設(shè)該凸輪的材料均勻，制造精確，安裝正確，則當它繞AA軸線轉(zhuǎn)動時，是處于 B 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動平衡3. 機械平衡研究的內(nèi)容是 C A) 驅(qū)動力與阻力間的平衡B) 各構(gòu)件作用力間的平衡C) 慣性力系間的平衡D) 輸入功率與輸出功率間的平衡4. 圖示一變直徑帶輪。設(shè)該帶輪的材料均勻，制造精確，安裝正確，當它繞AA軸線回轉(zhuǎn)時是處于 D 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動

30、平衡5. 圖示為一發(fā)動機曲軸。設(shè)各曲拐部分的質(zhì)量及質(zhì)心至回轉(zhuǎn)軸線的距離都相等，當該曲軸繞OO軸線回轉(zhuǎn)時是處于 B 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動平衡6 為了平衡曲柄滑塊機構(gòu)ABC中滑塊C的往復慣性力(曲柄和連桿質(zhì)量不計)，在原機構(gòu)上附加一對稱滑塊機構(gòu)。設(shè)滑塊和質(zhì)量相等，,機構(gòu)在運轉(zhuǎn)時能達到 B 。A) 慣性力全部平衡，且不產(chǎn)生附加慣性力偶矩。B) 慣性力全部平衡，但產(chǎn)生附加慣性力偶矩。C) 慣性力部分平衡，且不產(chǎn)生附加慣性力偶矩。D) 慣性力部分平衡，但產(chǎn)生附加慣性力偶矩。四、計算題1. 圖示兩個回轉(zhuǎn)構(gòu)件是否符合靜平衡條件？是否符合動平衡條件？為什么？對a處于靜平衡狀

31、態(tài)對b，,處于靜平衡狀態(tài)在平面1中，在平面3中所以，圖b處于動平衡狀態(tài)將分解到1，3平面內(nèi) 2圖示為繞O點回轉(zhuǎn)的薄片圓盤，在位置1、2處鉆孔， ，孔部分材料質(zhì)量分別為，。為進行靜平衡，欲在半徑的圓周上鉆一孔。試表示出孔的 方向，并求出鉆去材料的質(zhì)量。由靜平衡條件：得，方向如圖所示。所以鉆孔的質(zhì)量為3圖示為一鼓輪，上有重塊A、B，已知它們的質(zhì)量，今欲在平面、上分別加一平衡質(zhì)量和，它們分布在的圓周上，使鼓輪達到完全平衡。試求和的大小，并在圖中畫出它的安放位置。將不平衡質(zhì)量、分解至，平面內(nèi)，因為位于平面內(nèi)，不用分解，所以只需要分解在平面內(nèi)，由得設(shè)與豎直方向的夾角為，則，在平面II內(nèi)由得方向如圖所示。

32、4.某轉(zhuǎn)子由兩個互相錯開的偏心輪組成，每一偏心輪的質(zhì)量均為，偏心距均為，擬在平衡平面A、B上半徑為處添加平衡質(zhì)量，使其滿足動平衡條件，試求平衡質(zhì)量和的大小和方向。解：一、填空題1. 設(shè)某機器的等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)，則該機器作勻速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的條件 在每一瞬時,驅(qū)動功率等于阻抗功率 ， 作變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的條件是 在一個運動周期中，驅(qū)動功等于阻抗功 。2. 機器中安裝飛輪的原因，一般是為了 調(diào)節(jié)周期性速度波動 ，同時還可獲 降低原動機功率 的效果。3. 在機器的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期，機器主軸的轉(zhuǎn)速可有兩種不同情況， 即 等速 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和 變速 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，在前一種情況，機器主軸速度是 常數(shù) ，在后一種情況，機器主軸

33、速度是 作周期性波動 。4機器中安裝飛輪的目的是 降低速度波動，降低電動機功率 。5某機器的主軸平均角速度， 機器運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)，則該機器的最大角速度= 102.5 rad/s，最小角速度= 97.5 rad/s。6機器等效動力學模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)是根據(jù) 動能相等(等效質(zhì)量的動能等于機器所有運動構(gòu)件的動能之和) 原則進行轉(zhuǎn)化的，因而它的數(shù)值除了與各構(gòu)件本身的質(zhì)量（轉(zhuǎn)動慣量)有關(guān)外，還與 各構(gòu)件質(zhì)心處速度、構(gòu)件角速度與等效點的速度之比的平方 有關(guān)。7機器等效動力模型中的等效力(矩)是根據(jù) 瞬時功率相等 原則進行轉(zhuǎn)化的， 因而它的數(shù)值除了與原作用力(矩)的大小有關(guān)外，還與 外力作用

34、點與等效點的速度之比 有關(guān)。8若機器處于起動(開車)階段，則機器的功能關(guān)系應是 輸入功大于輸出功和損失功之和，系統(tǒng)動能增加 ，機器主軸轉(zhuǎn)速的變化情況將是 機器主軸的轉(zhuǎn)速大于它的初速，由零點逐步增加到正常值 。9若機器處于停車階段， 則機器的功能關(guān)系應是 輸入功小于輸出功和損失功之和，系統(tǒng)動能減少 ，機器主軸轉(zhuǎn)速的變化情況將是 機器主軸的轉(zhuǎn)速，由正常速度逐步減小到零 。10用飛輪進行調(diào)速時，若其它條件不變，則要求的速度不均勻系數(shù)越小， 飛輪的轉(zhuǎn)動慣量將越 大 ， 在 滿足同樣的速度不均勻系數(shù)條件下，為了減小飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，應將飛輪安裝在 高速 軸上。11當機器運轉(zhuǎn)時，由于負荷發(fā)生變化使機器原來的

35、能量平衡關(guān)系遭到破壞，引起機器運轉(zhuǎn)速度的變化，稱為 非周期性速度波動 。為了重新達到穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，需要采用 調(diào)速器 來調(diào)節(jié)。51312在機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個運動循環(huán)中，運動構(gòu)件的重力作功等于 零 ，因為 運動構(gòu)件重心的位置沒有改變 。13機器運轉(zhuǎn)時的速度波動有 周期性 速度波動和 非周期性 速度波動兩種，前者采用 安裝飛輪 調(diào)節(jié),后者采用 安裝調(diào)速器 進行調(diào)節(jié)。14若機器處于變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期，機器的功能特征應有 一個運動循環(huán)內(nèi)輸入功于等于輸出功與損失功之和 ， 它的運動特征是 每一個運動循環(huán)的初速度和末速度相等 。15當機器中僅包含 定傳動比 機構(gòu)時，等效動力學模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)是常量，

36、若機器中包含 變傳動比 機構(gòu)時，等 效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)是機構(gòu)位置的函數(shù)。16圖示為某機器的等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩的線圖，其等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)，該機器在主軸位置角等于時，主軸角速度達到,在主軸位置角等于時，主軸角速度達到。二、判斷題1為了使機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，機器中必須安裝飛輪。(×)2.機器中安裝飛輪后，可使機器運轉(zhuǎn)時的速度波動完全消除。(×)3.為了減輕飛輪的重量，最好將飛輪安裝在轉(zhuǎn)速較高的軸上。()4.機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的含義是指原動件(機器主軸)作等速轉(zhuǎn)動。(×)5. 機器作穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，必須在每一瞬時驅(qū)動功率等于阻抗功率。(×)6. 機器等效動力學模型中的等效

37、質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)是一個假想質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)，它的大小等于原機器中各運動構(gòu)件的質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)之和。(×)7. 機器等效動力學模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)是一個假想質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)，它不是原機器中各運動構(gòu)件的質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)之和，而是根據(jù)動能相等的原則轉(zhuǎn)化后計算得出的。()8. 機器等效動力學模型中的等效力(矩)是一個假想力(矩)，它的大小等于原機器所有作用外力的矢量和。(×)9.機器等效動力學模型中的等效力(矩)是一個假想力(矩)，它不是原機器中所有外力(矩)的合力，而是根據(jù)瞬時功率相等的原則轉(zhuǎn)化后算出的。()10.機器等效動力模型中的等效力(矩)是根據(jù)瞬時功率相等原則轉(zhuǎn)化

38、后計算得到的，因而在未求得機構(gòu)的真實運動前是無法計算的。(×)三、選擇題1在機械穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個運動循環(huán)中，應有 A (A)慣性力和重力所作之功均為零；(B)慣性力所作之功為零，重力所作之功不為零；(C)慣性力和重力所作之功均不為零；(D)慣性力所作之功不為零，重力所作之功為零。2機器運轉(zhuǎn)出現(xiàn)周期性速度波動的原因是 C 。(A)機器中存在往復運動構(gòu)件，慣性力難以平衡；(B)機器中各回轉(zhuǎn)構(gòu)件的質(zhì)量分布不均勻；(C)在等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)時，各瞬時驅(qū)動功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；(D)機器中各運動副的位置布置不合理。3機器中安裝飛輪的一個原因是為了 C 。(A)消除速

39、度波動；(B)達到穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；(C)減小速度波動；(D)使慣性力得到平衡，減小機器振動。4. 設(shè)機器的等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)，其等效驅(qū)動力矩和等效阻抗力矩的變化如圖示，可判斷該機器的運轉(zhuǎn)情況應是 B 。(A)勻速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；(B)變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；(C)加速過程；(D)減速過程。5. 在圖7-3-5傳動系統(tǒng)中，已知, 。如以齒輪4為等效構(gòu)件，則齒輪1的等效轉(zhuǎn)動慣量將是它自身轉(zhuǎn)動慣量的 B 。(A)12倍；(B)144倍；(C)1/12;(D)1/144。5. 在圖7-3-5傳動系統(tǒng)中，已知, 。如以齒輪1為等效構(gòu)件，則作用于齒輪4的力矩的等效力矩等于 C 。(A)12倍；(B)144倍；(C)1/12;(

40、D)1/144。6如果不改變機器主軸的平均角速度，也不改變等效驅(qū)動力矩和等效阻抗力矩的變化規(guī)律，擬將機器運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)從0.10降到0.01，則飛輪的轉(zhuǎn)動慣量將近似等于 A 。(為原飛輪轉(zhuǎn)動慣量為原飛輪轉(zhuǎn)動慣量)(A) 10；(B) 100；(C) 1/10(D) 1/1007. 將作用于機器中所有驅(qū)動力、阻力、慣性力、重力都轉(zhuǎn)化到等效構(gòu)件上，求得的等效力矩和機構(gòu)動態(tài)靜力分析中求得的在等效構(gòu)件上的平衡力矩，兩者的關(guān)系應是 B 。(A)數(shù)值相同，方向一致；(B)數(shù)值相同，方向相反；(C)數(shù)值不同，方向一致；(D)數(shù)值不同，方向相反。四、計算題1在圖示曲柄滑塊機構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸、質(zhì)量、

41、質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動慣量，構(gòu)件1的角速度。又設(shè)該機構(gòu)上作用有常量外力(矩)、。試：554(1)寫出在圖示位置時，以構(gòu)件1為等效構(gòu)件的等效力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量的計算式。(2)等效力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量是常量還是變量？若是變量則需指出是機構(gòu)什么參數(shù)的函數(shù)，為什么？因、分別和速度比、速度平方有關(guān)，而連桿機構(gòu)中速度比與機構(gòu)位置有關(guān)，速度比是變量，故等效力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量變變量，它們是曲柄位置的函數(shù)。2一機械系統(tǒng)，當取其主軸為等效構(gòu)件時，在一個穩(wěn)定運動循環(huán)中，其等效阻力矩M r如圖所示。已知等效驅(qū)動力矩為常數(shù)，機械主軸的平均轉(zhuǎn)速為1000r/min。若不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量，試問：(1)當要求運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)時

42、，應在主軸上安裝一個JF =? 的飛輪；(2)如不計摩擦損失，驅(qū)動此機器的原動機需要多大的功率N (kW ) ?在一個穩(wěn)定運動周期中驅(qū)動功和阻力功相等，所以有=面積=面積= 3已知機器在一個運動循環(huán)中主軸上等效阻力矩Mr的變化規(guī)律如圖示。設(shè)等效驅(qū)動力矩Md為常數(shù)，主軸平均角速度，許用運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)。除飛輪外其它構(gòu)件的質(zhì)量不計。試求：（1）驅(qū)動力矩Md；（2）主軸角速度的最大值和最小值及其出現(xiàn)的位置（以角表示；（3）最大盈虧功；（4）應裝在主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量。596 在區(qū)間，在區(qū)間，在區(qū)間，在區(qū)間，將以上關(guān)系作圖如上所示，由圖知，出現(xiàn)在處，出現(xiàn)在處。一、 填空題： 1平面連桿機構(gòu)是由一些剛

43、性構(gòu)件用 轉(zhuǎn)動 副和 移動 副連接組成的。2平面連桿機構(gòu)是由一些 剛 性構(gòu)件用低副連接組成的。3在鉸鏈四桿機構(gòu)中，運動副全部是 轉(zhuǎn)動 副。4在鉸鏈四桿機構(gòu)中，能作整周連續(xù)回轉(zhuǎn)的連架桿稱為 曲柄 。5在鉸鏈四桿機構(gòu)中，只能擺動的連架桿稱為 搖桿 。6在鉸鏈四桿機構(gòu)中，與連架桿相連的構(gòu)件稱為 連桿 。7某些平面連桿機構(gòu)具有急回特性。從動件的急回性質(zhì)一般用 行程速度變化 系數(shù)表示。8對心曲柄滑快機構(gòu) 無 急回特性。8偏置曲柄滑快機構(gòu) 有 急回特性。10對于原動件作勻速定軸轉(zhuǎn)動，從動件相對機架作往復運動的連桿機構(gòu)，是否有急回特性，取決于機構(gòu)的 極位夾 角是否大于零。11機構(gòu)處于死點時，其傳動角等于 。

44、12機構(gòu)的壓力角越 小 對傳動越有利。13曲柄滑塊機構(gòu)，當取 滑塊 為原動件時，可能有死點。14機構(gòu)處在死點時，其壓力角等于 º 。15平面連桿機構(gòu)，至少需要 個 構(gòu)件。二、 判斷題：1平面連桿機構(gòu)中，至少有一個連桿。 （ ）2平面連桿機構(gòu)中，最少需要三個構(gòu)件。 （ × ）3平面連桿機構(gòu)可利用急回特性，縮短非生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)率。 （ ）4平面連桿機構(gòu)中，極位夾角越大，K值越大，急回運動的性質(zhì)也越顯著。（ ）5有死點的機構(gòu)不能產(chǎn)生運動。 （ × ）6機構(gòu)的壓力角越大，傳力越費勁，傳動效率越低。 （ ）7曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄為最短桿。 （ ）8雙曲柄機構(gòu)中，曲柄一定

45、是最短桿。 （ × ）9平面連桿機構(gòu)中，可利用飛輪的慣性，使機構(gòu)通過死點位置。 （ ）10平面連桿機構(gòu)中，壓力角的余角稱為傳動角。 （ ）11機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，壓力角是變化的。 （ ）三、 選擇題：1鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長桿長度之和 A 其他兩桿之和。 A <=； B >=； C > 。2鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的必要條件是最短桿與最長桿長度之和小于或等于其他兩桿之和，而充分條件是取 A 為機架。 A 最短桿或最短桿相鄰邊； B 最長桿； C 最短桿的對邊。3鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，當以 B 為機架時，有兩個曲柄。

46、A 最短桿相鄰邊； B 最短桿； C 最短桿對邊。4鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，當以 A 為機架時，有一個曲柄。 A 最短桿相鄰邊； B 最短桿； C 最短桿對邊。5鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和小于其余兩桿長度之和，當以 C 為機架時，無曲柄。 A 最短桿相鄰邊； B 最短桿； C 最短桿對邊。6鉸鏈四桿機構(gòu)中，若最短桿與最長桿長度之和 B 其余兩桿長度之和，就一定是雙搖桿機構(gòu)。 A <； B >； C = 。7一曲柄搖桿機構(gòu)，若曲柄與連桿處于共線位置。則當 C 為原動件時，稱為機構(gòu)的死點位置。 A 曲柄； B 連桿； C 搖桿。8一曲柄搖桿機構(gòu)，若曲柄與連桿處于共線位置。則當 A 為原動件時，稱為機構(gòu)的極限位置。 A 曲柄； B 連桿； C 搖桿。9當極位夾角 B 時，機構(gòu)就具有急回特性。 A <0； B >0； C =0。10當行