河南科技大學(xué)機(jī)械原理作業(yè)答案1-8.doc

機(jī)械原理作業(yè)集第一章 緒論11 試說(shuō)明機(jī)器與機(jī)構(gòu)的特征、區(qū)別和聯(lián)系。解：機(jī)器具有如下三個(gè)特征：1、 人造的實(shí)物組合體2、 各部分具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)3、 代替或減輕人類勞動(dòng)，完成有用功或?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)則具有機(jī)器的前兩個(gè)特征。機(jī)器與機(jī)構(gòu)的區(qū)別：研究的重點(diǎn)不同： 機(jī)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換和力的傳遞； 機(jī)器：完成能量的轉(zhuǎn)換或作有益的機(jī)械功。機(jī)器與機(jī)構(gòu)的聯(lián)系：機(jī)器由機(jī)構(gòu)組成，一部機(jī)器包含不同的機(jī)構(gòu)；不同的機(jī)器可能包含相同的機(jī)構(gòu)。12 試舉出兩個(gè)機(jī)器實(shí)例，并說(shuō)明其組成、功能。解：車床：由原動(dòng)部分（電動(dòng)機(jī)）+傳動(dòng)系統(tǒng)（齒輪箱）+執(zhí)行部分（刀架、卡盤等），其主要功能為切削，代替人作功。 汽車：由原動(dòng)部分（發(fā)動(dòng)機(jī)）+傳動(dòng)系統(tǒng)（變速箱）+執(zhí)行部分（車輪等），其主要功能為行走、運(yùn)輸，代替人作功。第二章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析解：21 試畫出唧筒機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。22 試畫出縫紉機(jī)下針機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。解：或解：23 試畫出圖示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。24 試畫出簡(jiǎn)易沖床的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。解：25 圖示為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者的思路是：動(dòng)力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)，而裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)使沖頭4上下運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到?jīng)_壓的目的，試?yán)L出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方案。解：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)?？尚薷臑椋夯?6 計(jì)算圖示自動(dòng)送料剪床機(jī)構(gòu)的自由度，并指出其中是否有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束。解1：C、F為復(fù)合鉸鏈，I為局部自由度， EFGC為虛約束。解2：C為復(fù)合鉸鏈，I為局部自由度（焊死）， EFGC為虛約束（去掉）。解1：C為復(fù)合鉸鏈，F(xiàn)、I為局部自由度。27 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并指出其中是否有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束。說(shuō)明該機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。解2：C為復(fù)合鉸鏈，F(xiàn)、I為局部自由度（焊死）。 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：F=原動(dòng)件數(shù)，即取1個(gè)原動(dòng)件。解1：A、B為復(fù)合鉸鏈，B為虛約束（重復(fù)部分）。28 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并指出其中是否有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束。說(shuō)明該機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：F=原動(dòng)件數(shù)，即取2個(gè)原動(dòng)件。解：29 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組，確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。RRP II級(jí)桿組PRP II級(jí)桿組RPR II級(jí)桿組機(jī)構(gòu)由3個(gè) II 級(jí)桿組組成，為II級(jí)機(jī)構(gòu)。解：210計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組，確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。如在該機(jī)構(gòu)中改選EG為原動(dòng)件，試問(wèn)劃分的基本桿組及機(jī)構(gòu)的級(jí)別與前者有何不同？RRP II級(jí)桿組RRP II級(jí)桿組RRR II級(jí)桿組分解為：機(jī)構(gòu)由3個(gè) II 級(jí)桿組組成，為II級(jí)機(jī)構(gòu)。解：III級(jí)桿組RRP II級(jí)桿組 分解為：機(jī)構(gòu)由1個(gè) II 級(jí)桿組、1個(gè) II 級(jí)桿組組成，為III級(jí)機(jī)構(gòu)。解：211計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，將其中的高副用低副代替，并分析機(jī)構(gòu)所含的基本桿組，確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。低代前： 低代后：構(gòu)件2、3、4、6為III 級(jí)桿組，機(jī)構(gòu)為III級(jí)機(jī)構(gòu)。解：212計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，將其中的高副用低副代替，并分析機(jī)構(gòu)所含的基本桿組，確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。低代前： 低代后： 構(gòu)件2、3、4、6為III 級(jí)桿組，機(jī)構(gòu)為III級(jí)機(jī)構(gòu)。解：213計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，將其中的高副用低副代替，并分析機(jī)構(gòu)所含的基本桿組，確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。低代前： 低代后： RRR II級(jí)桿組RRR II級(jí)桿組RRP II級(jí)桿組劃分桿組如下： 機(jī)構(gòu)由4個(gè) II 級(jí)桿組組成，為II級(jí)機(jī)構(gòu)。RRR II級(jí)桿組 RRR II級(jí)桿組第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析31 試求下列各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置(用符號(hào)Pij直接標(biāo)注在圖上) 。32 在圖示的四桿機(jī)構(gòu)中，已知lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，1=10rad/s，試用瞬心法求：（1）當(dāng) =165時(shí)，點(diǎn)C的速度vC ； （2) 當(dāng) =165時(shí)，構(gòu)件2的BC 線(或其延長(zhǎng)線)上速度最小的點(diǎn)E的位置及速度的大小； （3）當(dāng)vC=0時(shí)，角之值（有兩個(gè)解），并做出相應(yīng)的機(jī)構(gòu)位置圖。 AB2C2D j2=26AB1C1D j1=227解：33 在圖示的齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)中，試用速度瞬心法求齒輪1與齒輪3的傳動(dòng)比 。34 下列圖示機(jī)構(gòu)中，已知，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求C點(diǎn)的速度vC（在的基礎(chǔ)上作速度多邊形并列出有關(guān)速度矢量方程）。解：方向方向解：？P？大?。看笮?？P？P 用速度影像原理求得c點(diǎn)，PP？方向 P？P大??？35在圖示干草壓縮機(jī)中，已知1=5rad/s，lAB=150mm ，lBC=600mm，lCE=300mm，lCD=460mm，lEF=600mm，xD=600mm，yD=500mm，yF=600mm，1=30，求活塞5的速度v5 和加速度a5。 yDyF （矢量方程及必要的分析計(jì)算）： 解：速度分析方向 CD AB CB大小 ? w1lAB ? vB=w1lAB=50.15=0.75m/s 利用速度影像原理求得e點(diǎn) 方向 水平 PFE 大小 ? P ?（ ） （ ）（ ） 2加速度分析 方向 CD CD BA CB BC 大小 w32lCD ? w12lAB w22lSC ? +- 利用加速度影像原理求得e點(diǎn)， 方向 水平 P FE FE 大小 ？ P w42l EF ？ 36 已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的位置及尺寸如圖（a）所示，現(xiàn)已作出其速度多邊形圖（b）和加速度多邊形（c）。試在圖中求出： (1) 構(gòu)件1、2、3上速度為vx的點(diǎn)X1、X2、X3的位置；(2) 構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)M2的位置，并在加速度多邊形圖（c）上找出點(diǎn)m2；(3) 構(gòu)件2上加速度為零的點(diǎn)Q2的位置，并在速度多邊形圖（b）上找出點(diǎn)q2。37 在下列圖示的各機(jī)構(gòu)中，是否存在哥氏加速度？在有哥氏加速度的機(jī)構(gòu)圖上標(biāo)出的方向，并寫出其大小的表達(dá)式。 存在 存在 不存在 不存在 38 在圖示的機(jī)構(gòu)中，已知各桿的尺寸，w1=常數(shù)。試用圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置構(gòu)件3上C點(diǎn)的速度和加速度。（畫出機(jī)構(gòu)的速度、加速度多邊形，標(biāo)出全部影像點(diǎn)，并列出必要的矢量方程式及計(jì)算式。）（矢量方程及必要的分析計(jì)算）：解： 方向 BD AB BC大小 ? w1lAB ?利用速度影像原理求得c3點(diǎn), 方向 BD BD BA BC BC大小 P ? P P ?利用加速度影像原理求得c3點(diǎn),39 在圖示曲柄搖塊機(jī)構(gòu)中，已知 lAB=30mm，lAC=100mm，lDE=40mm，lBD=50mm，1=45 ，等角速度1=10rad/s ，求點(diǎn)E的速度vE和加速度aE以及構(gòu)件3的角速度w3和角加速度a3。（矢量方程及必要的分析計(jì)算）：解：1速度分析 方向 ? AB CB CB大小 ? w1lAB ? 0 ?（ ） 利用速度影像原理求得e點(diǎn)， 方向 ? BA CB CB CB CB大小 ? P P ? 0 P ?利用加速度影像原理求得e點(diǎn), （ ）310已知圖示機(jī)構(gòu)的位置及尺寸，w1=常數(shù)，用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求構(gòu)件3的角速度w3和加角速度a3。（畫出機(jī)構(gòu)的速度、加速度多邊形，并列出必要的矢量方程式及計(jì)算式。） （矢量方程及必要的分析計(jì)算）： 解：1速度分析 方向 BC BA CD 大小 ? w1lAB ?（ ） ）2加速度分析 方向 BC CB BA CD CD 大小 P ? P P ?（ ） ）311已知圖示機(jī)構(gòu)的位置及尺寸，w1=常數(shù)，求構(gòu)件2上D點(diǎn)的速度vD和加速度aD。（畫出機(jī)構(gòu)的速度、加速度多邊形，并列出必要的矢量方程式及計(jì)算式。） （矢量方程及必要的分析計(jì)算）： 解：1速度分析 方向 BC AB AB 大小 ? P ? 方向 ? P DB 大小 ? P P 2加速度分析 方向 BC BA AB AB 大小 ? P P ? 方向 ? P DB 大小 ? P P 0=312 已知圖示機(jī)構(gòu)的位置及尺寸，w1=常數(shù)，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求圖示位置：(1) 構(gòu)件5上F點(diǎn)的速度vF（在的基礎(chǔ)上作速度多邊形并列出有關(guān)矢量方程式及計(jì)算式）；(2) 構(gòu)件5上F點(diǎn)的加速度aF（寫出求解思路并列出有關(guān)矢量方程式及計(jì)算式）；(3) 大小的表達(dá)式，在機(jī)構(gòu)圖上標(biāo)出其方向。 （矢量方程及必要的分析計(jì)算）： 解：1速度分析 方向 AC AB CB 大小 ? P ? 利用速度影像原理求得d2(d4)點(diǎn), 方向 DE P ED 大小 ? P ? 利用速度影像原理求得f點(diǎn), 2加速度分析 方向 AC BA BC CB 大小 ? P P ? 利用加速度影像原理求得d2(d4)點(diǎn) 方向 DE DE P DE DE 大小 P ? P P ? 利用加速度影像原理求得f 點(diǎn)313在圖示的齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)中，MM為固定齒條，齒輪3的齒數(shù)為齒輪4的2倍，設(shè)已知原動(dòng)件1以等角速度w1順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，試用圖解法求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)，E點(diǎn)的速度vE 以及齒輪3、4的速度影像。（矢量方程及必要的分析計(jì)算）：解： 方向 CD AB BC大小 ? w1l AB ?由速度影像原理求出h pchDCH 方向 EF EH大小 ? P ?314在圖示機(jī)構(gòu)中，已知j1=45，構(gòu)件1以等角速度w1=100rad/s逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，lAB=400mm，g=60，求構(gòu)件2的角速度w2和構(gòu)件3的速度v3。（用解析法）l1s2s3解：建立圖示直角坐標(biāo)系及封閉式矢量圖形分別用單位矢量點(diǎn)積上式兩端分別將以上兩式對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)：=w1l1第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析41 圖示為一機(jī)床的矩形V形導(dǎo)軌副，拖板1與導(dǎo)軌2組成復(fù)合移動(dòng)副。已知拖板1的移動(dòng)方向垂直紙面，重心在S處，幾何尺寸如圖所示，各接觸面間的摩擦系數(shù)為f。試求導(dǎo)軌副的當(dāng)量摩擦系數(shù)。 解： 42 在圖示楔塊機(jī)構(gòu)中，已知：a=b=600，Q=1000N，各接觸面間的摩擦系數(shù)f=0.15。Q為生產(chǎn)阻力，試求所需的驅(qū)動(dòng)力F （畫出力矢量多邊形，用正弦定理求解）。 解：摩擦角 構(gòu)件2： 構(gòu)件1： 作力矢量多邊形如圖，由正弦定理，有： 得： 43 圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知機(jī)構(gòu)尺寸，圖中虛線圓為摩擦圓，滑3 塊與導(dǎo)路的摩擦角為，驅(qū)動(dòng)力為F，阻力矩為M。試在下列各機(jī)構(gòu)位置簡(jiǎn)圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副中反力方向（必須注明力矢量的腳標(biāo)）。44 圖示為一擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1沿逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，Q為作用在擺桿2上的外載荷，試確定各運(yùn)動(dòng)副中的總反力（FR31、FR12、FR32）的方位。圖中虛線圓為摩擦圓，摩擦角為。解：45 圖示偏心圓盤凸機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸，作用在從動(dòng)件上的生產(chǎn)阻力Q，凸輪的慣性力Fi1，運(yùn)動(dòng)副B的摩擦角為。凸輪以等角速度1逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。試求：(1) 各運(yùn)動(dòng)副中的反力；(2)需加在凸輪軸上的平衡力矩M1（在圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副反力，注明腳標(biāo)，并列出力平衡方程式，畫出力矢量多邊形，已知力大小按圖示長(zhǎng)度畫。）解：構(gòu)件2：大小 P ？ ？ 方向 P P P構(gòu)件1：將Fi1與FR21合成：46 在圖示機(jī)構(gòu)中，已知驅(qū)動(dòng)力為F，工作阻力矩為Mr，若不計(jì)各構(gòu)件的重量及慣性力，試在機(jī)構(gòu)圖中畫出各構(gòu)件的受力。圖中虛線圓為摩擦圓，摩擦角為。解：47 在圖示機(jī)構(gòu)中，已知原動(dòng)件1在驅(qū)動(dòng)力矩Md的作用下等速轉(zhuǎn)動(dòng)，w1如圖所示。作用在從動(dòng)件2上的生產(chǎn)阻力為Q，圖中虛線圓為摩擦圓，運(yùn)動(dòng)副C的摩擦角為。試在圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副反力（注明腳標(biāo)），寫出構(gòu)件2的力平衡方程式，并畫出力矢量多邊形。解：構(gòu)件2： 三力匯交 大小P ？ ？ 方向P P P構(gòu)件1：大小P ？ 方向P ？ 第五章 機(jī)械的效率和自鎖51 在圖示斜面機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知摩擦面間的摩擦系數(shù)f=0.2。求在Q力作用下（反行程）機(jī)構(gòu)的臨界自鎖條件和在此條件下正行程（在F力作用下）的效率。解：1、反行程 自鎖條件： 即： 或 令 2、正行程 令 將a=11.31代入，則：52 圖示為一焊接用的楔形夾具。利用這個(gè)夾具把兩塊要焊的工件1及1預(yù)先夾妥，以便焊接。圖中2為夾具體，3為楔塊。試確定此夾具的自鎖條件（即當(dāng)夾緊后，楔塊3不會(huì)自動(dòng)松脫出來(lái)的條件）。解1：以3為研究對(duì)象，去掉F，反行程受力如圖（a），F(xiàn)R23作用在摩擦角內(nèi)，則自鎖，即有：解2： 如圖（a），若自鎖，則有：而由： 有：代入（*），有： 解3：以3為研究對(duì)象，反行程受力如圖（b），由平衡條件：自鎖，有：53 在圖示夾緊機(jī)構(gòu)中，虛線圓為摩擦圓，為摩擦角，試：(1) 求出在圖示位置欲產(chǎn)生Q=400N的法向預(yù)緊力，需要加在手柄上的力F為多少？(2) 判斷當(dāng)力F去掉后，該機(jī)構(gòu)是否自鎖？為什么？解：(反)(正)（1）以構(gòu)件1為研究對(duì)象，有：受力如圖，量得：（2）由圖可知：FR21作用在摩擦圓內(nèi)，故自鎖。54 在圖示的緩沖器中，若已知各楔塊接觸面間的摩擦系數(shù)f及彈簧的壓力Q，試求當(dāng)楔塊2、3被等速推開(kāi)和等速恢復(fù)原位時(shí)力F的大小、該機(jī)構(gòu)的效率以及此緩沖器正反行程不至發(fā)生自鎖的條件。解：1、在F作用下，楔塊2、3被等速推開(kāi)（正行程），受力如圖。 構(gòu)件1： 構(gòu)件2： 令正行程不自鎖的條件為： 2、在Q作用下，楔塊2、3復(fù)原位（反行程）。令： 代入上式，得：令反行程不自鎖的條件為：正反行程均不自鎖的條件為：55 圖示矩形螺紋千斤頂中，已知螺紋大徑d=24mm、小徑d1=20mm、螺距p=4mm；頂頭環(huán)形摩擦面A的外徑D=30mm，內(nèi)徑d0=15mm，手柄長(zhǎng)度l=300mm，所有摩擦系數(shù)均為f=0.1。求該千斤頂?shù)男蔴。又若F=100N，求能舉起的重量Q為若干？ 解：螺紋升角：環(huán)形摩擦面的摩擦力矩為：螺桿上升所需力矩：克服Q所需總力矩：56 圖示為一帶式運(yùn)輸機(jī)，由電動(dòng)機(jī)1經(jīng)帶傳動(dòng)及一個(gè)兩級(jí)齒輪減速器帶動(dòng)運(yùn)輸帶8。設(shè)已知運(yùn)輸帶8所需的曳引力F=5500N，運(yùn)送速度v=1.2m/s。帶傳動(dòng)（包括軸承）的效率h1=0.95，每對(duì)齒輪（包括軸承）的效率h2=0.97，運(yùn)輸帶8的機(jī)械效率h3=0.92。試求該系統(tǒng)的總效率h及電動(dòng)機(jī)所需的功率。 解：該系統(tǒng)的總效率為： 電動(dòng)機(jī)所需的功率：57 如圖所示，電機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)及圓錐、圓柱齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)工作機(jī)A和B。設(shè)每對(duì)齒輪（包括軸承）的效率h1=0.97，帶傳動(dòng)（包括軸承）的效率h2=0.92，工作機(jī)A、B的功率分別為PA=5KW，PB=1KW，效率分別為hA=0.8，hB=0.5，試求傳動(dòng)系統(tǒng)總效率及電動(dòng)機(jī)所需的功率。解1：輸入功率：解2：第六章 機(jī)械的平衡61 圖示為一鋼制圓盤，盤厚b=50mm，位置處有一直徑f=50mm的通孔，位置處是一質(zhì)量m2=0.5kg的重塊。為了使圓盤平衡，在r=200mm制一通孔。試求此孔的直徑與位置（鋼的密度g=7.8g/cm3）。 解1： 孔的位置： 解2：圖解法 作圖，量得：62 圖示曲軸結(jié)構(gòu)中，m1=m2=m3=m4， r1=r2=r3=r4，l12=l23=l34，各曲拐的位置如圖，試判斷該曲軸是否達(dá)到靜平衡？是否達(dá)到動(dòng)平衡？為什么？解： 靜平衡 m2、m3產(chǎn)生的慣性力矩與m1、m4產(chǎn)生的慣性力矩不在同一平面內(nèi)， ，故該軸動(dòng)不平衡。63 圖示一曲軸，已知兩個(gè)不平衡質(zhì)量，位置如圖，試判斷該軸是否靜平衡？是否動(dòng)平衡？若不平衡，求下列兩種情況下在兩個(gè)平衡基面I、II上需加的平衡質(zhì)徑積和的大小和方位。解： 靜平衡動(dòng)不平衡。若 ，兩者構(gòu)成一力偶與mr 產(chǎn)生的力偶相平衡。方位如圖。解： 靜平衡 動(dòng)不平衡。若 ，兩者構(gòu)成一力偶與mr 產(chǎn)生的力偶相平衡。64 在圖示的轉(zhuǎn)子中，已知各偏心質(zhì)量m1=10kg，m2=15kg，m3=20kg，m4=10kg，它們的回轉(zhuǎn)半徑分別為r1=400mm，r2=r4=300mm，r3=200mm，又已知各偏心質(zhì)量所在的回轉(zhuǎn)平面的距離為l12=l23=l34=300mm，各偏心質(zhì)量的方位角如圖所示。若置于平衡基面及中的平衡質(zhì)量mbI及mbII的回轉(zhuǎn)半徑分別為500mm，試求mbI及mbII的小和方位。解1： 解2：圖解法65 圖示帶有刀架盤A的機(jī)床主軸需要作動(dòng)平衡試驗(yàn)，現(xiàn)校正平面取、兩回轉(zhuǎn)面，但所用的動(dòng)平衡機(jī)只能測(cè)量在兩支承范圍內(nèi)的校正平面的不平衡量?，F(xiàn)測(cè)得平面、內(nèi)應(yīng)加質(zhì)徑積為m1r1=1gm，m3r3=1.2gm，方向如圖所示。能否在、兩回轉(zhuǎn)面內(nèi)校正？如何校正？66 高速水泵的凸輪軸系由三個(gè)互相錯(cuò)開(kāi)1200的偏心輪所組成，每一偏心輪的質(zhì)量為0.4kg，其偏心距為12.7mm。設(shè)在平衡面A和B處各裝一個(gè)平衡質(zhì)量mA和mB使之平衡，其回轉(zhuǎn)半徑為10mm，其它尺寸如圖所示（單位：mm）。求mA和mB的大小和位置。67 圖示為一滾筒，在軸上裝有帶輪。現(xiàn)已測(cè)知帶輪有一偏心質(zhì)量m1=1kg；另外，根據(jù)該滾筒的結(jié)構(gòu)，知其具有兩個(gè)偏心質(zhì)量m2=3kg，m3=4kg，各偏心質(zhì)量的位置如圖所示（長(zhǎng)度單位為mm）。若將平衡基面選在滾筒的端面，兩平衡基面中平衡質(zhì)量的回轉(zhuǎn)半徑均取為400mm，試求兩平衡質(zhì)量的大小和方位。解1：解2：圖解法第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)71 圖示的搬運(yùn)器機(jī)構(gòu)中，已知：滑塊質(zhì)量m=20kg（其余構(gòu)件質(zhì)量忽略不計(jì)），lAB=lED=100mm，lBC=lCD=lEF=200mm，1=23=3=900。求由作用在滑塊5上的阻力F5=1KN而換算到構(gòu)件1的軸A上的等效阻力矩Mr及換算到軸A的滑塊質(zhì)量的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J。72 圖示車床主軸箱系統(tǒng)中，帶輪直徑d0=80mm，d1=240mm，各齒輪齒數(shù)為z1=z2=20，z2=z3=40，各輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J1=J2=0.01kgm2，J2=J3=0.04kgm2，J0=0.02kgm2，J1=0.08kgm2，作用在主軸III上的阻力矩M3=60Nm。當(dāng)取軸為等效構(gòu)件時(shí)，試求機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J和阻力矩的等效力矩Mr。 解：72 圖示為一導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，設(shè)已知lAB=150mm，lAC=300mm，lCD=550mm，質(zhì)量為m1=5kg（質(zhì)心S1在A點(diǎn)），m2=3kg（質(zhì)心S2在B點(diǎn)），m3=10kg（質(zhì)心S3在lCD的中點(diǎn)），繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JS1=0.05kgm2，JS2=0.002kgm2，JS3=0.2kgm2，力矩M1=1000Nm，F(xiàn)3=5000N。若取構(gòu)件3為等效構(gòu)件，試求1=45時(shí)，機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je3及等效力矩Me3。73 圖示的定軸輪系中，已知加于輪1和輪3上的力矩M1=80Nm，M3=100Nm；各輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1=0.1kgm2，J2=0.225kgm2，J3=0.4kgm2；各輪的齒數(shù)z1=20，z2=30，z3=40。在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬時(shí)，輪1的角速度等于零。求在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)輪1的角加速度a1和角速度1。74 在圖（a）所示的刨床機(jī)構(gòu)中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分別為P1=367.7W和P2=3677W，曲柄的平均轉(zhuǎn)速n=100r/min，空程中曲柄的轉(zhuǎn)角為1=1200。當(dāng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)d=0.05時(shí)，試確定電機(jī)的平均功率，并分別計(jì)算在以下兩種情況中的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF（略去各構(gòu)件的重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）。(1) 飛輪裝在曲柄軸上；(2) 飛輪裝在電機(jī)軸上，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nn=1440r/min。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)曲柄。為簡(jiǎn)化計(jì)算，減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。（a） （b） 75 某內(nèi)燃機(jī)的曲柄輸出力矩Md隨曲柄轉(zhuǎn)角的變化曲線如圖所示，其運(yùn)動(dòng)周期T=，曲柄的平均轉(zhuǎn)速nm=620r/min，當(dāng)用該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)一阻杭力為常數(shù)的機(jī)械時(shí)，如果要求運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)d=0.01，試求：(1) 曲柄最大轉(zhuǎn)速nmax和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置max；(2) 裝在曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF（不計(jì)其余構(gòu)件的重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）。20076 圖示為某機(jī)械系統(tǒng)的等效驅(qū)動(dòng)力矩Med及等效阻力力矩Mer對(duì)轉(zhuǎn)角的變化曲線，T為其變化的周期轉(zhuǎn)角。設(shè)已知各塊面積為Aab=200mm2，Abc=260mm2，Acd=100mm2，Ade=190mm2，Aef=320mm2，Afg=220mm2，Aga=50mm2，而單位面積所代表的功為A=10Nm/mm2，試求該系統(tǒng)的最大盈虧功Wmax。又如設(shè)已知其等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速為nm=1000r/min。等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Je=5kgm2，試求該系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)速nmax及最小轉(zhuǎn)速nmin，并指出最大轉(zhuǎn)速及最小轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的位置。第八章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)81在圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知lAB=240mm，lBC=600mm，lCD=400mm，lAD=500mm，試回答下列問(wèn)題：（1）當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？ 存在 。若有曲柄，