機(jī)械原理專題復(fù)習(xí)

1、真題解析（資料四）寫在前面：這里是福州大學(xué)05年之前的真題的舉例加解答（一小部分由于是畫 圖題比較麻煩沒(méi)有答案如果不會(huì)做可以再聯(lián)系我，謝謝大家支持）， 這些題也是我有選擇的，有些沒(méi)有必要再做的題就已經(jīng)被我刪掉了 （考試大綱已經(jīng)修改，有些類型題不會(huì)再考了），這點(diǎn)請(qǐng)大家放心， 耍說(shuō)明的是由于題目和答案放在一起了，希望大家可以自己動(dòng)動(dòng)手， 不要眼高手低，一定要自己做做。另外這些解答大部分都是我一個(gè)一 個(gè)字敲進(jìn)去的（還有圖.），不排除有錯(cuò)誤的地方，也可能是我原先 就做錯(cuò)了，大家若發(fā)現(xiàn)不對(duì)的地方，歡迎大家?guī)臀抑赋??；氐秸}， 福大考研機(jī)械原理一共有12種題型，其中11、12年考的是前11種， 若干年前有

2、分A、B卷時(shí)就是12種題型都有可能考到，現(xiàn)在就將這 12種題型幫大家整理歸納好，再注 h-些本人在學(xué)習(xí)時(shí)總結(jié)的一些 東西，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。qJ 專題：機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（10分）% d求門山度（10分）4 V迦：卵I出!Kr心（8分）第叫專題：求凸輪機(jī)構(gòu)參數(shù)（20分）第！I:專題：平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)分析（15分） 訪六專題：幾何法四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（15分） 泌題：變位齒輪計(jì)算（20分）訪八題：求周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比（20分） MJl:動(dòng)平衡計(jì)算（10分）%丨t題：求等效慣量和等效力矩（8分）% I _-專題:解析法求機(jī)構(gòu)速度加速度（16分） 泌丨二專題：最大盈虧功計(jì)算以1:分值的安排就是根據(jù)2012

3、年的真題所確定的，相信2013年應(yīng)該不會(huì)有 太大的變化，大家將來(lái)在學(xué)習(xí)專業(yè)課的時(shí)候只要掌握這12種類型的提就可以了 （、然記么名試人綱沒(méi)有人的變化的前提F）,至于每種題型要掌握到什么程度 yJli.j人么iin6a題的劇i就心1h倉(cāng)數(shù)了，另外提醒大家，如果大家的學(xué)習(xí)時(shí) 問(wèn)fjfth就只想將戊給大永的這些東西好好學(xué)會(huì)就可以了，其他的資料就可以不 要叫做了，人戈柯備考過(guò)程中，有什么需耍幫助請(qǐng)盡管來(lái)聯(lián)系我，我的 QQ860317551。第一專題：機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（10分）解題注意事項(xiàng)：此類題目的問(wèn)題一般是：試?yán)L制圖示機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖或試按1: 1繪制 圖示機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，若題目為后者，大家便可簡(jiǎn)單

4、的以1: 1繪制即可， (II扒題II足甜片，大家就需自己定義比例尺，這里就有以F幾個(gè)問(wèn)題需要注意：i/nf:阽機(jī)械原理P3i中機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的比例尺叫的定義，h i lsl! 1確定比例尺之后，必須嚴(yán)格按照比例尺ui進(jìn)行繪制。若 z/ = 0.001m/ mm 即以 l: 1 繪制若u/ = 0.0005m/mm即將圖中長(zhǎng)度放大一倍繪制(若原圖較小時(shí)考慮)大么叫以繪制出簡(jiǎn)圖后可計(jì)算其自由度，若自由度為1, 一般就是正確的。 福大此類題目較為簡(jiǎn)單，一般都是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)或其變形，只要注意以上這相仏大家吋以輕松解出此類題目。第二專題：求自由度（10分）先注意題目耍求：先明確指出下圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中的復(fù)

5、合餃鏈、局部自由度、 和虛約束，然后計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。（要求 列出il算公式、代入數(shù)字、得出結(jié)果。每個(gè)構(gòu)件只能有一個(gè)構(gòu)件序號(hào)）。詳細(xì)的解題步驟請(qǐng)見(jiàn)學(xué)習(xí)指導(dǎo)P18例22。QE部自由度7復(fù)合鏡鏈Q(jìng)E部自由度7復(fù)合鏡鏈F = 3n2P-P/ = 3x6-2x8-l = l題.：在圖示機(jī)構(gòu)中，若以構(gòu)件/為主動(dòng)件，試:（1）計(jì)算自由度，說(shuō)明是否有確定運(yùn)動(dòng)。（2）如耍使構(gòu)件6有確定運(yùn)動(dòng)，則可如何修 改？說(shuō)明修改的要點(diǎn)，并用簡(jiǎn)圖表示。解：（1）滾子5有局部自由度，滾子兩側(cè)高副中有一個(gè)是虛約束，去掉后 n = 5, p! = 6, pH 1,故戶=3z?2= 3x5 2x6 1

6、 = 2今只有構(gòu)件r一個(gè)主動(dòng)件，運(yùn)動(dòng)不確定。修改：把似6汲五桿機(jī)構(gòu)改為四桿機(jī)構(gòu)。此題只需注意A點(diǎn)為復(fù)合鉸鏈即可（注意機(jī)架） （此為機(jī)械原理P26原題:J = 3-HB/ = 3x4_2x5一l = lF = 3n 2Pl Ph = 3x5 2x7 = 1此為機(jī)械原理P26原題解題注意事項(xiàng)：（1）此類題目多數(shù)較為簡(jiǎn)單，首先必須記住機(jī)構(gòu)自由度公式，其中n為去 除自由度后機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)（即不含機(jī)架構(gòu)件），這要與第三專題中求瞬心 數(shù)目的方法區(qū)分開(kāi)，這里機(jī)構(gòu)總的瞬心數(shù)目=這里的的n為構(gòu)1 2件數(shù)（此時(shí)包括機(jī)架構(gòu)件）。（2）在解題過(guò)程中一定注意要按題目要求標(biāo)注好復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛 約束，減少不必要

7、的失分。（3）在說(shuō)明該機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是可以寫：由于此機(jī)構(gòu)的自由度為1, 耍偵該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)，需要原動(dòng)件數(shù)也為1。第三專題：畫出瞬心（8分）求瞬心的題目關(guān)鍵點(diǎn)就在于求有幾個(gè)瞬心，至于將這些瞬心標(biāo)出來(lái)則是非 常的中.的，只需將機(jī)械原理P31圖3-1好好看下和三心定理即可。-：瞬心數(shù)目4(4-1)廠瞬心數(shù)目4(4-1)廠4(4 1)4(4 1).（此題中P14在無(wú)窮遠(yuǎn)處）作圖標(biāo)示出下圖所示機(jī)構(gòu)的全部速度瞬心位置。（圖中構(gòu)件L 2作純滾動(dòng)）店主認(rèn)為此題是福大這些年 來(lái)考的較為復(fù)雜的一題，希 望大家可以好好做一做這一 題此題中構(gòu)件1、2作純滾動(dòng)P12就在 接點(diǎn)上，瞬心數(shù)目店主認(rèn)為此題是福大

8、這些年 來(lái)考的較為復(fù)雜的一題，希 望大家可以好好做一做這一 題此題瞬心數(shù)目還是6此題瞬心數(shù)目還是6此題瞬心數(shù)目還是6此題瞬心數(shù)目還是6蚵迦、屮項(xiàng)（1）此類題目在求瞬心數(shù)目時(shí)注意N的不同。（2）這些年來(lái)福大考查的只需將瞬心標(biāo)出，沒(méi)有要求求速度，大家可以根據(jù)自 己的情況進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握。（3）訃總1、1$寫格式：該構(gòu)有4個(gè)構(gòu)件（不是活動(dòng)構(gòu)件），即機(jī)構(gòu)的瞬心總 數(shù)N=其中（P12）可直接觀察判斷定出。先求（P13）根據(jù)三心定理，P13應(yīng)在P12P23與P14P34的連線的交點(diǎn) 處。（一F類似）。第四專題：求凸輪機(jī)構(gòu)參數(shù)（20分）該類題目分值較大，希望大家可以好好掌握。在05年之前此類題目都是考 !1動(dòng)形

9、從動(dòng)件，但06年開(kāi)始，這類題目幾乎都是A B卷直動(dòng)從動(dòng)件、擺動(dòng)從動(dòng) n各-題，這就要求我們對(duì)這2種都要會(huì)做。但總的說(shuō)來(lái)，部是求凸輪機(jī)構(gòu)的- 此皂數(shù)，比如基圓、壓力角、凸輪轉(zhuǎn)角、提升位移、四個(gè)過(guò)程角等等，總的來(lái)說(shuō) 川付祥砧的。LL 題 -:對(duì)于圖示偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，BC和DA均為圓心在軸心0的 圓弧。試用圖解法在圖中標(biāo)出推程運(yùn)動(dòng)角6 t、遠(yuǎn)休止角8 s、回程運(yùn)動(dòng)角8 h、 近休止角S s、升程h閣小凸輪機(jī)構(gòu)，要求：寫出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；畫出凸輪的基圓；畫出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí) 從動(dòng)件的位移s,相對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角 (P，B點(diǎn)處機(jī)構(gòu)的壓力角ag，從動(dòng)7牛處在 敁低位W時(shí)機(jī)構(gòu)的廠1、:力

10、角a0.解：偏W:式動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)沾其半徑w。5 (p、ag ao 見(jiàn)圖。Ba8=0()Ba題、:/l:閤小扠動(dòng)滾丫從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，GH和IJ均為圓心在軸心0的圓弧 W川閣解法在閣屮標(biāo)出推程角SQ、遠(yuǎn)休止角5S、回程角50近休止角6S 從動(dòng)件仂以及圖示位置的機(jī)構(gòu)壓力角a.沾參考08年卷ALbpq：在圖示偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，GH和I.J均為圓心在軸心0 的圓弧。請(qǐng)繪出理論廓線和偏置圓，并用圖解法在圖中標(biāo)出推程角6 0、遠(yuǎn)休止 角5S、回程角80近休止角8S、升程h以及圖示位置的機(jī)構(gòu)壓力角a解題注意事項(xiàng):/I反仏過(guò)秤中，從動(dòng)與凸輪間的相對(duì)位置不能改變。/I分析凸輪機(jī)構(gòu)事

11、，幾個(gè)特殊圓一定耍畫出:尖端直動(dòng)從動(dòng)件時(shí)_定要畫 出伏剛騙K直動(dòng)從動(dòng)件時(shí)一定要畫出基圓和偏距圓;擺動(dòng)直動(dòng)從動(dòng)件時(shí)賢酬出基圓和擺心圓(以凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心為圓心，以汝岡心判擺動(dòng)h動(dòng) 從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離為半徑的圓最好畫成虛線)。這類題目的做題順序：先確定屬于哪種類型的凸輪，接著就直接按照固定 的做題方法做題，大平時(shí)這類題要多練習(xí)幾道，記下做題方法即可。第五專題:平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)分析(15分)即求四桿機(jī)構(gòu)的極位夾角，傳動(dòng)角，壓力角以及它們的最大最小在哪等等。廠r最短桿為機(jī)架 雙曲柄機(jī)構(gòu))満足桿長(zhǎng)條件 雙搖桿機(jī)構(gòu)IL不満足桿長(zhǎng)條件 雙搖桿機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)條件：最短桿桿長(zhǎng)+最長(zhǎng)桿桿長(zhǎng) 用作圖法求出機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角

12、y,、分別固定構(gòu)件八2、3、則寸，冷議汨何種機(jī)構(gòu)?解:(1)因?yàn)镮 + 1, i + 1，且構(gòu)件1為連架桿，所以構(gòu)件/能成為曲柄（2）最大擺角!/lllilx如圖示。C3）當(dāng)機(jī)構(gòu)處于AB 6” Z?位置時(shí)笮 最小傳動(dòng)角 ymin=ZBCD = r；in（4）當(dāng)固定構(gòu)件1時(shí)，得雙曲柄機(jī)|1定構(gòu)件2時(shí)，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； 當(dāng)固定構(gòu)件J時(shí)，得雙搖桿機(jī)構(gòu)； 1 Pd定構(gòu)件4時(shí)，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。說(shuō)明：（D圖中CiAB2為該機(jī)構(gòu)的極位夾角9，若該機(jī)構(gòu)AB為主動(dòng)件且為逆 時(shí)針?lè)较?，此時(shí)沒(méi)有死點(diǎn)（若CD為主動(dòng)件此時(shí)有死點(diǎn)此時(shí)搖桿在 兩個(gè)極限位置時(shí)，作為從動(dòng)件的曲柄與連桿共線），且擺桿的快速 行程方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

13、（或DCjljDCdt方向）。（2）此題為最基本的真題，需好好掌握，各個(gè)參數(shù)的位置及幾個(gè)特殊位置 一定要記好，切記切記 .（3）做題步驟：以D為圓心DC為半徑畫?。灰訟為半徑，分遡以應(yīng)亂艮發(fā)生fi畫。和Cl點(diǎn)4此吋c2ac（ 即為該機(jī)構(gòu)的極位夾角0;畫最小傳動(dòng)角時(shí)，如本題,BCD為銳角 其就為傳動(dòng)角，但BCD為鈍角，則其補(bǔ)角為傳動(dòng)角，再根據(jù)這兩個(gè)角 的大小判斷哪個(gè)為最小傳動(dòng)角。（4）現(xiàn)在大多數(shù)此類考題都為該題的變型。（5）下面的真題做法與上題完全一致，只是題目本身比較嚇人而己。it題圖示為一偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。試 問(wèn)：M桿成為曲柄的條件是什么？若以曲 柄為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)的最大壓力角a,;ix等于

14、多少（4出表達(dá)式）？發(fā)生在什么位置？今支:ab-e-, aiax = arcs iff；垂直于滑塊導(dǎo)路。b將四桿機(jī)構(gòu)改為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，請(qǐng)大家好好看看機(jī)械原理P124例8-1題在偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC中，曲柄AB是主動(dòng)件。機(jī)構(gòu)最大壓力角 aMAx=30。用作圖法求滑塊的行程H以及極位夾角R關(guān)鍵在于根據(jù)機(jī)構(gòu)最大壓力角aMAx=30求出C點(diǎn)的位置!.題叫：在圖示的曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，曲柄/為主動(dòng)件，構(gòu)件為從動(dòng)件， 試在圖中畫出該機(jī)構(gòu)的極位夾角0和擺動(dòng)導(dǎo)桿的最大擺角V解題注意事項(xiàng)：此炎題只XW虬學(xué)習(xí)指導(dǎo)P33圖44 （在導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中e及P34圖4-2,將這幾種不同機(jī)構(gòu)特殊角的位置記下即可。第六專題：

15、幾何法四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（15分）IL題:在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，已知曲柄AB與搖桿CD上的標(biāo)線ED的兩組對(duì)應(yīng) b/ ?丫如圖所示，且ED的第二個(gè)位置E2D是其極限位置。試設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。解:解:作圖步驟：（轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇具有確定位置但#鏈點(diǎn)即桿長(zhǎng)未知的構(gòu) 建,此題中應(yīng)選作為轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中的）迕後BE、B,D，W AB.E.D為剛體，轉(zhuǎn)動(dòng)使得其邊DE,與DE2重合。么BED中孕點(diǎn)移動(dòng)到代，連接代52并做其垂直平分線么，延長(zhǎng) 交6|2于C點(diǎn)，貝lj鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)AB2CD即為所求機(jī)構(gòu)。以題.：在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)AB中，連架桿AB是主動(dòng)件。在機(jī)構(gòu)的第一個(gè)位置， 機(jī)構(gòu)扭力角=0。DC2是搖桿的極限位置。試用作

16、圖法求轉(zhuǎn)動(dòng)副B的第一個(gè)位置 Bl0 （寫出作圖步驟，保留作圖線條。）解:作圖步驟：連接ac2，作DC,的垂線截取使得= AC2得到At點(diǎn)，連接AA,并作iC亞i平分線交4q于點(diǎn)Bt，即可求得解題注意事項(xiàng)：在福大這些年的此類考題中，只考過(guò)上述兩種情況，真題一是典型的運(yùn)用 反轉(zhuǎn)法對(duì)平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)，而且大多數(shù)年份考的都是這類題型或其變 型；真題二則是隱藏著已知曲柄+連桿的長(zhǎng)度的題，此題就是先求得單q后，及/Li C 上找到一點(diǎn)使得A,B, = AB,，所以想到利用求AA,的垂直平分線來(lái) 解題?！邦}試設(shè)計(jì)一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD。已知機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K=l. 25,機(jī)架長(zhǎng)U -50inm，搖桿

17、長(zhǎng)U =40mm，擺桿擺角V =60。試作圖確定曲柄長(zhǎng)度U和連桿 K以U:。（注意保留精確作圖線，建議取比例尺0. 001m/mm）以復(fù)數(shù)形式表示：+/2e奶=xc+e90(D歐拉展開(kāi)，實(shí)部與虛部分離整理后得：xc. = / cos(p +12 cos(p2I、sin+l2 sin?2 = enJ W.,e-L sin(p、。平e-L sin(p(p2 二 arcsm(i )或1呼2 =!l2Xc l COS9t二 l cos(p +12 COS (p2式對(duì)時(shí)間 t 求導(dǎo)，有+l2(D2ieCV_DC2使得他們的夾角為60%根據(jù)行程速 比系數(shù)K=1.25求出0 = 20再畫出AQQE，作此三角

18、形的外接圓（做其中兩邊 的ifi; li|/：分線交于-_點(diǎn)即為圓心）根據(jù)機(jī)架長(zhǎng)Lad =50mm求出A點(diǎn)（與外接圓的 交點(diǎn)），此時(shí)C2即為曲柄加連桿的長(zhǎng)度，/,為連桿減曲柄的長(zhǎng)度，解方程組 求出曲柄與連桿的長(zhǎng)度，即可求出B點(diǎn)。（詳見(jiàn)（機(jī)械原理）P132中的內(nèi)容）在此類問(wèn)題中，若不知道機(jī)架長(zhǎng)但直到曲柄或連桿其中一桿的長(zhǎng)度時(shí)，我 們可以先求出lCC2的長(zhǎng)度，再根據(jù)公式Ind = （hsc U2 +d +Ci/;）2 Ci7;）ftos0 求出或/jC 的長(zhǎng)度。以題卩y:試作圖求出圖示偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的鉸鏈點(diǎn)B的具體位置。己知A、B 二三點(diǎn)共線，滑塊的匕位置對(duì)應(yīng)于曲柄AB。位置。做法同真題-（不知

19、道曲柄+連桿長(zhǎng)度）。LC題在偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄為原動(dòng)件。已知偏置量e = 10mm,曲柄長(zhǎng) 度=20mm,機(jī)構(gòu)最大壓力角oux = 30。試用圖解法求該機(jī)構(gòu)的滑塊行程 h0同第五專題中真題三第七專題:變位齒輪計(jì)算(20分)此類題目一般都是等變位齒輪計(jì)算，求變位系數(shù)、齒頂圓半徑、齒根圓半徑、 曲率半托、齒厚、齒頂圓處漸開(kāi)線壓力角等等，全背下公式就沒(méi)有問(wèn) 題了。.題:對(duì)使川已久的直齒圓柱標(biāo)準(zhǔn)齒輪需要修復(fù)，其基本參數(shù)為：m = 3mm, a 20 、，= I1/,(/二0.25!，2； = 20/,= 80!。現(xiàn)在要求中心距不變，而大齒輪因修復(fù)齒面需將齒頂圓直徑減小3mm。試問(wèn)能否采用等移距變

20、位齒輪傳動(dòng)進(jìn)行修復(fù)？試計(jì)算修復(fù)后該對(duì)齒輪的幾何尺寸及重合度。注：二;馬(tgz“ tg) + (tgza2 - tg/)2kx2m 二-3, P 各為多少?解：（1） d, =mz、= 40mm d2 二 mz2 = 80mmdf - d -2xm（h: +c -x、二 mm即 40-2x2(l + 0.25-xi) = 37司奮軍得 =0.50-(y + 2x2 tan am -2.413652185-(y + 2x2 tan am -2.413652185可解得x2二-0.5*0(2) a 40 + 80260mm = a1即標(biāo)準(zhǔn)中心距等于實(shí)際安裝中心距，且小齒輪的變位系數(shù) -0.50因此

21、該対齒輪佳動(dòng)應(yīng)采用等變位傳動(dòng)，其特征是xvx2=0lx2=-么左0,a = a，a = a,y = 0, j/ 二 040rh - 7dios20 = x cos20 = lS.Smm h 1 2riA = c + m(hc: +xf) = 20 + 2(1 + 0.5)二 23mm廠=arccos = 35.17廠=arccos = 35.17=arccos23pcl = l2 :么2 = a/232 -18.82 -13.25醐S!二(y+ 2x( tana)m 二 3.86953mmp, = rhi xtan20 = 18.8xtan20 = 6.84mm或 P| = r, x sin

22、20 = 20 x sin 20 = 6.84mmPi = a/202 18.82 = 6,84mm解題注意事項(xiàng)；O）此類題好年均為20分，我認(rèn)為是最好分的題目之一，只要將等變位 齒輪的各個(gè)參數(shù)的計(jì)算公式記下即可，再注意各個(gè)參數(shù)的字母，在近幾年考題中/ 會(huì)以類似：求齒輪1的rbl、aal、pal、sH Pl的形式出現(xiàn)，請(qǐng)大家特別注意。（2）在求pi時(shí)，ZE種方法均可，大家可以進(jìn)行驗(yàn)算。第八專題：求周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比（20分）此類題目在剛接觸吋可能不太習(xí)慣，只要大家多做幾題，這種類型的題也是 有自己的解題固定思路，福大的題一般都是一半定軸輪系一半是行星輪系的合 成，此20分也是很好拿的，切不可失分

23、.!,題在圖示輪系中，已知各輪齒數(shù).求傳動(dòng)比Li。剩F的計(jì)算請(qǐng)大家自己完成，在近幾年的考題都都給出了具體的齒數(shù)，這樣 也 Ih-J 11 F 計(jì)算。IL題：圖示輪系中，己知各輪齒數(shù)2:,求傳動(dòng)比IL題：介:圖小輪系中，己知各齒輪齒數(shù)為=24,乓=24，zs = 72,=68,冷=28, n,t = 1780r/min。各又寸齒輪傳動(dòng)均為標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)。試求齒輪5齒數(shù)z5及齒 輪4轉(zhuǎn)速|(zhì)的大小及方向。az /I3*5-4rm2蟫-rTTi1r丁解：(1)芩=(zj| z(.) = - x (68 28) = 20 1為系Hri nuz、72二一.Izx24=:-3/7,(3)-nA = _28 7-6

24、81717/?1-.17/7=-7h+ 77(i:-24 /?-17 z?4 二=24 x C) ! 7 %77n 二 二一x 1780 二-140r/min189 b 89n4與n6方向相反iX題叫：在圖示復(fù)合輪系中，己知各輪齒數(shù)為Zi= Z5二Z6-17, Z2=18, Z2-279 Z3二34，Z4=51。輪1的轉(zhuǎn)速nillO r/min,求輪6的轉(zhuǎn)速及其方向。;s - n.H z2z3 18 x 344kz,z.-,.17 x 2751J. . *乃r,S,a解方程得 = 55r / mm方向與巧相同n解題注意事項(xiàng)，（D 各齒輪應(yīng)畫上轉(zhuǎn)向，對(duì)于定周輪系用實(shí)線，周轉(zhuǎn)輪系用虛線。（2）不管

25、題目有沒(méi)有要求方向，最后求出傳動(dòng)比后最好都說(shuō)明方向（3）公式中的轉(zhuǎn)向都帶有將:號(hào)，請(qǐng)務(wù)必注意。第九專題：動(dòng)平衡計(jì)算（10分）動(dòng)平衡計(jì)算有圖解法和解?析法兩種方法，推薦解析法。以題: 轉(zhuǎn)子上有兩個(gè)不衡質(zhì)量 =200 kg、巧=100 k,其回轉(zhuǎn)半徑 /f = 50醐、? = 40mm,現(xiàn)選定平面八 漢為平衡校正面，若兩個(gè)平面內(nèi)平衡質(zhì) 量的回轉(zhuǎn)半徑為1=2 = 60111111，求平衡質(zhì)量zzzb|、h|的大小及方位。IILLU7777IILLU7777&7777,II.21FTm2r2905000 kg. mm= |100 x40 = 8000 kg-mm5000 kg. mm= |100 x4

26、0 = 8000 kg-mm解：（圖解法）m, r 二200 x 50 二 5000 kg- mm1 1 21,，一2/?., z; =100 x 40 二-4000 kg. mm;2 ； . : 丨 /人ni,.zL; = 320 x 20 = 6400 kg，mm zz?b = 470 x 20 = 9400 kg:mmmhl = 6400 /60 = 106.67 kg inhi, = 9400 /60 = 156.67 kg 方向#和方向#如圖。(解析法)計(jì)算各偏心質(zhì)量的質(zhì)徑積 % = m,r =200 x50 = 10000kgOnmW2 = m2r2 = lOOx 40 = 4QQ

27、OkgOnm分解質(zhì)徑積（%的分解屬同側(cè)反向方位角加負(fù)號(hào)，的分解屬異側(cè)同向）W.=5000A：gm方位角 an=0/ + /Wm=5000gDwm方位角 aUI-09/W2 =W2= AQQOkgOnm方位角 a2l =-90W2ll = -w2 = 8000A;gl：mm 方位角 a2=90 辻算魏質(zhì)_ 在i而上Wll + WM =0Whl cosah- Wl cos an = (5000 x cos 0 + 4000 x cos - 90)二-5000ghwWhx sin128.66。wrMwrM640360= 06.7kg在I I面.bWh cosa/)H - W/U cosa/U = -

28、(5000 x cos 0 + 8000 xmy90)二 5000Agf)w? Wh sinahu - Wl sin a/l 二-(5000 x sin 0 + 8000 x sin 90)二-SOOOkgLmA ；|i7(50007+?-8000)2 :9434kg鵬方位角 aM = acr tan(二= 238mhWMl9434mhWMl9434Z/,H= 157.23kgItS -：在_一盤狀轉(zhuǎn)子上有四個(gè)不平衡質(zhì)量，它們的大小及回轉(zhuǎn)半徑分別為： /w5kg5 嫩2=10kg9 m3=8kg9 m4=7kg，r210mm9 rj15mm9 r4=20mmo 它們的方位如圖所示?，F(xiàn)需加一-平

29、衡質(zhì)量m（:使轉(zhuǎn)子達(dá)到動(dòng)平衡，該平衡質(zhì)量的回 轉(zhuǎn)半徑為rc=25mm.求該平衡質(zhì)量的大小及方位角先miV2 ;ri r4 葉lr3解：mcrc cosac = cos90 +m2r2 cosl80 +cos-90 + cosO0)-(5x10 x0 + 10 x10 x(-1) + 8x15x0 + 7x20 x1) = -4QkgDnmmcrc sinac = sin90 + m2r2 sin 180 +m3r3 sin-90 +m4 sin 0)=-(5 x!0 xl + 10 xl0 x0 + 8xl5x (- -1) + 7 x 20 x 0) = IQkgUwn mcrc = /(-

30、40)2 +70 = SO.62kg3nm = mc = 3.225kgDnm70a，a_(】W5O.25o圖示圓盤的質(zhì)量m=10kg,其偏心距r=5mm,方向如圖垂直向下。由于結(jié) 構(gòu)限制，只能在同側(cè)兩平面I、II上安裝平衡配重，所加平衡配重的回轉(zhuǎn)半徑分 別為rw=25醐，rH,=50mm。試求在平衡面I_、II內(nèi)應(yīng)加的平衡配重mw、mw，的大 小及方位。解：ii-r偏心質(zhì)葉的質(zhì)拉枳W = 二 200 x 50 : 1 QQQQkgJnmW2 - m2r2 - 100 x40 - 4QOOkgUimm分解質(zhì)徑積（灰的分解屬同側(cè)反向f方位角加負(fù)號(hào)）W. = PF = 112.5kg：inm 方位

31、角 a, -90 1 20)r =-Wt=62.5kg：)nm方位角 a=-90d wm質(zhì)徑積在I面t.x w+wh =0Whl cos ah =Wcosat = (112.5xcw90) - 0WIA sina/)s = WsinaX 二-(112.5xsin90) = -1 2.5kgQnm .Whl - Vo + im7 -1 2.5kgm_11 ? 5方位角 ahx = acr tan(一)二90/)112.525/)112.525=4.5kg在 I I 面 I： V J； WH + Whll = 0Wm cosaAII =-工 W cosa;II = (62.5co5 -90) =

32、0JFAllsinaAII=S W sin= (62.5sin-90) = 62.5kgUmmO2 +(62.5)2 = 62.5kgOnmZf 位/T_Jawl67 5二 acr tan( )-900wm作仙_fflb -62 5二_ 1。 50ifiwpq：圖示為_(kāi)-回轉(zhuǎn)體，其.t有不平衡質(zhì)量,=i kg,久=2 kg,與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線 的距離分別為_(kāi)z = 300 mm，石=150 mm。在右圖中，矢量n和r2與水平線的夾 泊均為45%試計(jì)算在兩平衡校正面上應(yīng)加的平衡質(zhì)徑積P和 的大小和方位解：計(jì)算各偏心質(zhì)量的質(zhì)徑積= 1 x 300 = 3Q0kg3nm 方位角 a =45W2 - m2r2

33、 =2x150 = 3QQkgi Jnm方位角 a2 = -45。分解質(zhì)徑積(分解均屬異側(cè)同向)W.n =W. = 2QQkgVmm if 300W.n =W. = 2QQkgVmm if 3001*W2 二-1 OOkglm- 2QQkgOnm 乂) 300方位角alc=450方位角a2p=-45方位角aw = -450Whp cos ahp =Wip cos ajp = (200 x cos45 +100 x my-45) = -212.13AgCMmWhi sinaA/, = - JL Kpsina, =-(200 xsin45+100 xsin-45o) = -70.7UgDran21

34、2.13)2 +(-70.71)2 =223.6kgMm方位角 ahp = acr tan(-|-) = 198.43在 Q 面:.hWh() cos a M) = 一: WK) cosa) = -(100 x cos45 + 200 x cos- 45) = -212.13gDwm Wh() sin ah() =WiO sin alQ = (100 x sin 45 + 200 x sin-45) = JQJlkgDnm.%。=A/(212.13)2 +(70,71)2 -223.6kg：nm70 71 =)=108.43解題注意事項(xiàng)：此類題目只需記住解題方法， -步一步按步驟走，也是非常簡(jiǎn)

35、單的。請(qǐng)大家記下解題的書寫格式。特別注意方位角的計(jì)算在計(jì)算動(dòng)靜平衡時(shí)，要彳主意是通孔還是增加質(zhì)量塊(加質(zhì)量快為正號(hào)，通 孔為負(fù)號(hào))，為通孔時(shí)，設(shè)材料密度為p盤厚度為B，則m,=0.25W,2Bp ,由平衡條件(已知條件為通孔)+ mbrb(增加質(zhì)量塊使之平衡)=0得drh =+ J22r2 +BP drh costzA = +. 和 drh sin ah = +.第十專題：求等效慣量和等效力矩（8分）此類題型在考試大綱中早就有過(guò)，但在早幾年從未考查，不過(guò)在2011、2012 都出現(xiàn)了，都是簡(jiǎn)單的套用公式，多注意單位即可，也是因?yàn)榭碱}的簡(jiǎn)單，我也 僅舉-個(gè)例題，這題是學(xué)習(xí)指導(dǎo)P91的例題，但書上

36、是用瞬心法來(lái)求解，我 用解析法求解。如圖所示擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件桿長(zhǎng) lAlj =50mm , lA（. = 300mm , lCJ） = 550mm ;各構(gòu)件質(zhì)量 mt = 5kg , m2 = 3kg ,m.=Wkg （質(zhì)心在B點(diǎn)），m3 =1Qkg （質(zhì)心民在CD桿的中點(diǎn)處）；各構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng) 慣J, = JA = 0,05AgDn2, J2 = J, = 0.002杈W(wǎng)，J3 = Js,3 = 0.2kgDn2 ；驅(qū)動(dòng)力矩 M=10007Vtmo現(xiàn)取構(gòu)件3為等效構(gòu)件，求機(jī)構(gòu)在圖示位畳是的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je ,轉(zhuǎn)化到D點(diǎn)的等效質(zhì)量me,以及驅(qū)動(dòng)力矩M,的等效力矩Med。1501501501

37、50解：/仆解：/仆+(300 +二 420mm150tan G= =ZG = 14.63 ZF = 45 - ZG = 30.17罕 + 300/ V,+ Z/2j ()+w/ V,+ Z/2j ()+w3j =jr(+.AI+j3w3 - W3其中w2其中w2m,質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)v.0Vc2 = Vc3 Vc2 = Vc3 + Ve3c2Vc3 _ 么03 1 Wl =h(v(;2/, w3 JttosF420150ttos 30.37= 3.242k = Lll = o.l 5x3.24 = 0.486m M、 14么-0.275mw,3 w3可得 Jc = 0.05 x 3.242 + 0.

38、002 + 3 x 0.4862 + lOx 0.2752 = 2.19kg2M , = Mj A = 1000 x3.24 = 3240/VDn由ri/ 二5 L ? r由ri/ 二5 L ? rme 二: i=l Lttf VV人! 2-CL)2.190557=7.24kg解題注意事項(xiàng)：u種炎叩的題n外KWfi那4個(gè)公式，利卜的威足石公八中泌冇哪#宋知 !ti,糾識(shí)人把wm、叫求出札就好r,求這些耒知量常常用到簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)分析、 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算這兩種，然后帶入公式就可以了，有要注意單位的轉(zhuǎn)化。4444第十一專題：解析法求機(jī)構(gòu)速度加速度（16分）這部分內(nèi)容是福大考題中最難的部分，而且大部分非福

39、大同學(xué)應(yīng)該都沒(méi)學(xué) N,也il是因?yàn)槿绱?，該類型的題目為16分。該題為二選一，其中一題是編寫I Pi1小分析某點(diǎn)的位置、速度和加速度，就是編寫一個(gè)程序，這種類型題如果 圯損九4、校學(xué)生應(yīng)該問(wèn)題不大，對(duì)于非福大同學(xué)應(yīng)該是完全不能理解的（我是完 全不會(huì)）；另一題就是用解析法作平面II級(jí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，注意是平面 II級(jí)機(jī)構(gòu)，這就說(shuō)明題目本身所要分析機(jī)構(gòu)肯定不會(huì)復(fù)雜。在07 08年的考題 中，由于有分A B卷，都是用矢量方程解析法求解和用矩陣解析法求解各一題（大 家自己可以求證下），這就要求大家對(duì)這兩種方法都耍掌握。但在2012年的考題 中，我特意留意了卷子的標(biāo)題，并沒(méi)有說(shuō)明是A卷還是B卷，對(duì)于一個(gè)非

40、福大 的考生，也沒(méi)法找人確定現(xiàn)在是不是不分AB卷了，真題出的是用矢量方程解析 法求解，但希望大家可以對(duì)2中解法都掌握，以防萬(wàn)一，但總的說(shuō)來(lái)，矢量方程 解析法是相對(duì)難的，矩陣解析法卻簡(jiǎn)單的多。另外，這16分可能就是區(qū)分大家 水T的標(biāo)忐，大家務(wù)必好好學(xué)習(xí)。這部分作07年考試火綱修改后1考杏，所以真題較少，我只能將典吧的例 題和出現(xiàn)過(guò)的哀題都幫大家整理好。乜故欠M法：是將機(jī)構(gòu)看成一封閉矢量多邊形，并用復(fù)數(shù)形式表示該機(jī)構(gòu) 的W X n： h G代，再將矢邐:方程式分別對(duì)所建立的直角坐標(biāo)系取投影。解：RW分析，建立坐標(biāo)系：Z l、1 1 5 J 31 4i、JW久H! /j打式:4 + /2 = 4 +

41、 h以復(fù)數(shù)形式表示:歐拉展丌：(cos 科 + i sin(p) +12 (cos 叭 + i sin ) = /4 + (cos(p3 +1 sin 約) lx sm q +12 sm(p2 = l3 sm(p34 COS(px + 12 COS 妒2 = /4 +13 COS (p3解方程組得：灼和灼(2)速度分析，將(a)兩邊對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)有：_i(p。消去2,兩邊乘G 得:歐拉公式展幵，取實(shí)部相等，得:I sin(屬一 2 -Z3 cos3cos0對(duì) t 求導(dǎo)有/3sin 馬-/2sinLcosOa, 11gicqs01/3sin 馬-/2sinLcosO TOC o 1-5 h z =

42、-/3cos-l sinZ2 % = arcsin(-)實(shí)咅: xc = /, cos(p +12 cos(p2式對(duì)時(shí)間 t 求導(dǎo)，有 lG)iiel，i +l2(D1ie2 : : - : ，、： V: : : 兩邊同乘e(注意 vcK卻2 = vc(cos灼-zsinc2)由實(shí)部得vt.=la sin(仍 一(p2)cos(p2式醐Ift求導(dǎo)，:有-猶:鶴a2sin 灼 +/2o?22 sin2a2l2 cos(p2兩邊同乘取實(shí)部得：ac=-1cos(p2觀/!.P川取實(shí)部得：ac=-1cos(p2觀/!.P川jib陣解析法求解如下、Injmh1!： k(cos(px +/sinp1) + /2(cos02+/sin爐2) = xc人知和灼放左邊：xc -12 cos(p2 = I、cos(pxl2 sin (p - sin(pxM t求導(dǎo)K + 42 (Pi A 仿i in (P l2o)2 cos(p2 二cos 奶再對(duì)球?qū)2 COS92 (O2COS 仍/2sin 灼l2 cos(p2a.Le