機(jī)械原理期末考試及復(fù)習(xí)資料

1、機(jī)械原理試卷參考答案開(kāi)課單位：機(jī)械工程學(xué)院，考試形式：閉卷，允許帶計(jì)算器、繪圖儀器 入場(chǎng)題序一二三四五六七八總分得分評(píng)卷 人一、是非題（共10分，每小題2分，對(duì)者在括號(hào)內(nèi)打錯(cuò)者打 父'）得分I1、（沖當(dāng)機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)小于機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)時(shí)，機(jī)構(gòu)將具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2、（V）不論剛性轉(zhuǎn)子上有多少個(gè)不平衡質(zhì)量，也不論它們?nèi)绾畏植?，只需在任?選定的兩個(gè)平面內(nèi)，分別適當(dāng)?shù)丶右黄胶赓|(zhì)量，即可達(dá)到動(dòng)平衡。3、（沖在其他參數(shù)不變的前提下，梢面摩擦較平面摩擦的摩擦力較大，是因?yàn)榍?者摩擦系數(shù)較大。4、（，）在移動(dòng)副中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力作用線在摩擦錐之內(nèi)，則發(fā)生自鎖。5、（V ）對(duì)于單自由度的機(jī)械系統(tǒng)，若選定

2、等效構(gòu)件為移動(dòng)件時(shí)，其等效質(zhì)量是按 等效前后動(dòng)能相等的條件進(jìn)行計(jì)算的。二、填空題（共10分，每空1分）得分I1、飛輪主要用以調(diào)節(jié)周期性 速度波動(dòng)，若不考慮其他因素，只為了減小飛輪尺寸和重量，應(yīng)將其安裝在 高速 軸上。2、剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡就是要使慣性力之和為零；而剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡則要使慣 性力之和及慣性力偶矩之和均為零。3、三個(gè)彼此作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有3個(gè)瞬心，且必位于同一直線4、在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的速度多邊形中，機(jī)架的速度影像是極點(diǎn) 。速度影像和加速度影像原理只適用于同一構(gòu)件 。5、當(dāng)機(jī)械的效率|回|時(shí)，機(jī)構(gòu)則發(fā)生自鎖 。三、（共10分）計(jì)算圖1所示機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)確定性，如機(jī)構(gòu)

3、中存在復(fù)合較鏈、局部自由度和虛約束，請(qǐng)?jiān)趫D上示出。得分解： a）（計(jì)5分）I 一 一 一 1 I 曰或 X |機(jī)構(gòu)自由度數(shù)等于原動(dòng)件數(shù)，故機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定。b）（計(jì)5分）1 - I_ 1 機(jī)構(gòu)自由度數(shù)不等于原動(dòng)件數(shù)，故機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定。四、（共20分）圖2所示為錢(qián)鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，已知連架桿 1為主動(dòng)件，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度 山，轉(zhuǎn)向如圖示。各構(gòu)件長(zhǎng)度分別為：30, 40, 50, 60 （單位為：），構(gòu)件的方位角為60o,為等邊三角形。試用圖解法求解該運(yùn)動(dòng)位置：1）構(gòu)件1的速度影像；2）找出該瞬時(shí)在連桿2和搖桿3上，與連架桿1上E點(diǎn)速度相同的點(diǎn)E2和E3。（要求注明速度比例尺，并對(duì)繪圖過(guò)程作簡(jiǎn)

4、要說(shuō)明）得分E3A4D圖2P ()解：1）計(jì)算B點(diǎn)的速度 ="= ,選取合適的比例尺,"|,如圖示。任選一點(diǎn)作為速度多邊形的極點(diǎn)，作出線段表示B點(diǎn)速度。作三角形曰s 0 ,即得構(gòu)件1的速度影像。2）求C點(diǎn)的速度WW=習(xí)+國(guó)大小？V?方向，作出速度多邊形，|"x，方向p-c由速度影像 山，求出連桿2上，與連架桿1上E點(diǎn)速度相同的點(diǎn) E2作中I S叵,可得點(diǎn)E2；由速度影像 山，求出搖桿3上，與連架桿1上E點(diǎn)速度相同的點(diǎn) E3作也I s叵,可得點(diǎn)E3五、（共20分）圖3所示為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。各轉(zhuǎn)動(dòng)副的摩擦圓如圖所示，已知移動(dòng)副的摩擦系數(shù),二| 作用在滑塊上的生產(chǎn)

5、阻力為 Q,若忽略機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的重力和慣性力及慣性力偶矩，試：1）在該簡(jiǎn)圖上畫(huà)出各運(yùn)動(dòng)副總反力（包括方向和作用線位置）；2）分別寫(xiě)出構(gòu)件1、3的力平衡方程式，并畫(huà)出其力多邊形（可任選力的比例尺）得分I解：1）各運(yùn)動(dòng)副總反力的方向和作用線位置如圖所示。摩擦角2）構(gòu)件3的力平衡方程式大小 ？，方向 V VV任選力的比例尺，畫(huà)出其力多邊形如圖所示。3）構(gòu)件3的力平衡方程式大小 ？ V ?方向 V V V畫(huà)出其力多邊形如圖所示。7 / 7六、（共10分）一機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)周期為|川，等效阻力矩回的變化規(guī) 律如圖所示，等效驅(qū)動(dòng)力矩可為常數(shù)，等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速 0 ,等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量 匚二I 。試求：

6、1）等效驅(qū)動(dòng)力矩囚；2）最大盈虧功h,| ;3）最大和最小角速度 回和回的位置；4）運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)|i-l|o最小角速度 叵的位置：即b和d位置， * 和 = 處。4）運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) J七、（共10分）已知某剛性轉(zhuǎn)子在同一平面內(nèi)分布有兩個(gè)不平衡質(zhì)量，其大小為:圖5 a )運(yùn)用解析法求解如下:兩個(gè)不平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積分別為:L=J , | L=J ,分布半徑為三L出，位置角如圖所示，欲使該轉(zhuǎn)子達(dá)到 靜平衡，試求：應(yīng)加的平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積 a的大小和方向。解法一：欲使該轉(zhuǎn)子達(dá)到靜平衡，應(yīng)滿足各質(zhì)量的質(zhì)徑積的向量和等于零。圖5 b)求解上述方程，可得應(yīng)加的平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積叵|的大小和方向:解法二：欲使該轉(zhuǎn)子達(dá)到靜平衡，應(yīng)滿足各質(zhì)量的質(zhì)徑積的向量和等于零。運(yùn)用圖解法求解如下：兩個(gè)不平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積分別為:取質(zhì)徑積的比例尺如圖 5b）所示，并作出矢量多邊形。于是可得可得應(yīng)加的平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積叵的大小和方向。 K ,其方位角 山八、（共1