浙工大機(jī)械原理習(xí)題答案全集

1、第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析一、填空題1. 平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束數(shù)為_2_，最小約束數(shù)為_1_。2. 平面機(jī)構(gòu)中若引入一個(gè)高副將帶入_1_個(gè)約束，而引入一個(gè)低副將帶入_2_個(gè)約束。平面機(jī)構(gòu)中約束數(shù)與自由度數(shù)的關(guān)系是_約束數(shù)+自由度數(shù)=3_。3. 在機(jī)器中，零件是 最小制造 的單元，構(gòu)件是 最小運(yùn)動(dòng) 的單元。4. 點(diǎn)或線 接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副，如 齒輪副 、 凸輪副 等。5機(jī)器中的構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是由 多個(gè)零件 裝配成的剛性結(jié)構(gòu)。6 兩 個(gè)構(gòu)件 相互 接觸形成的 具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一種 聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。7 面 接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副，如 轉(zhuǎn)動(dòng)副 、 移動(dòng)副 等。8把兩個(gè)以上的構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副的

2、聯(lián)接而構(gòu)成的相對(duì)可動(dòng)的系統(tǒng)稱為是運(yùn)動(dòng)鏈，若 運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成了首末封閉的系統(tǒng) 稱為閉鏈，若 運(yùn)動(dòng)鏈的構(gòu)件未構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng) 稱為開鏈。9平面機(jī)構(gòu)是指組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件均在 同一平面內(nèi) 運(yùn)動(dòng)。10在平面機(jī)構(gòu)中，平面低副提供 2 個(gè)約束，平面高副提供 1 個(gè)約束。11機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目 稱為機(jī)構(gòu)的自由度。12機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是 機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù) 。二、簡答題1. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？答：1.要有原動(dòng)件；2.自由度大于0；3.原動(dòng)件個(gè)數(shù)等于自由度數(shù)。2. 何謂復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束？在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)如何處理？答：復(fù)合鉸鏈?zhǔn)侨齻€(gè)或更

3、多個(gè)構(gòu)件組成兩個(gè)或更多個(gè)共軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副。在有些機(jī)構(gòu)中, 其某些構(gòu)件所能產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng), 我們把這些構(gòu)件所能產(chǎn)生的這種局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱為局部自由度。虛約束是在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作用的約束。在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí), K個(gè)構(gòu)件匯交而成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)具有（K-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，同時(shí)應(yīng)將機(jī)構(gòu)中的局部自由度、虛約束除去不計(jì)。三、計(jì)算題1. 試計(jì)算圖1所示凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)的自由度。解 由圖1可知，B,E兩處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F=2；而虛約束p=0，則n=7，pl=8（C,F處雖各有兩處接觸，但都各算一個(gè)移動(dòng)副），ph=2，于是由式（1.2）得F=3n （2pl + ph

4、 p） F= 3×7 (2×8+2 0) 2=1這里應(yīng)注意：該機(jī)構(gòu)在D處雖存在軌跡重合的問題，但由于D處相鉸接的雙滑塊為一個(gè)級(jí)桿組，未引入約束，故機(jī)構(gòu)不存在虛約束。如果將相鉸接的雙滑塊改為相固聯(lián)的十字滑塊時(shí)，該機(jī)構(gòu)就存在一個(gè)虛約束或變成含有一個(gè)公共約束m=4的閉環(huán)機(jī)構(gòu)了。圖12. 試計(jì)算圖2所示的壓床機(jī)構(gòu)的自由度。解 由圖2可知，該機(jī)構(gòu)存在重復(fù)結(jié)構(gòu)部分，故存在虛約束。實(shí)際上，從傳遞運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性來看，有機(jī)構(gòu)ABCDE就可以了，而其余部分為重復(fù)部分，則引入了虛約束。直接由圖2知，n=14，pl=22（其中C，C”，C均為復(fù)合鉸鏈），ph=0，p=3，F(xiàn)=0，由式（1.2）得F=

5、3n （2pl + ph p） F = 3×14 (2×22+0 3) 0=1這里重復(fù)部分所引入的虛約束數(shù)目p可根據(jù)該重復(fù)部分中的構(gòu)件數(shù)目n、低副數(shù)目pl和高副數(shù)目ph來確定，即P=2pl + ph 3n =2×15 0 3×9=3計(jì)算機(jī)構(gòu)中的虛約束的數(shù)目在實(shí)際工程中是很有意義的，但就計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度而言，此類型題用前一種解法顯得更省事。圖23 試計(jì)算圖3所示機(jī)構(gòu)的自由度。解 此機(jī)構(gòu)為公共約束不同的多閉環(huán)串聯(lián)機(jī)構(gòu)。由圖3可知，閉環(huán)（6-1-2-6）和閉環(huán)（6-2-3-4-6）的公共約束為m=m=3，而閉環(huán)（6-4-5-6）的公共約束為m=4。此機(jī)構(gòu)的自由度

6、計(jì)算應(yīng)按公共約束不同分別進(jìn)行計(jì)算。即由第和第閉環(huán)組成的機(jī)構(gòu)，n=4，pl=4，ph=2，p=0，F(xiàn)=1（D處滾子3的轉(zhuǎn)動(dòng)），有F=3n （2pl + ph p） F = 3×4 (2×4 + 2 0) 1=1由閉環(huán)組成的機(jī)構(gòu)為楔塊機(jī)構(gòu)，n=2，pl=3，則F2=2n pl=2×2 3=1因?yàn)榍安糠峙c后部分機(jī)構(gòu)為串聯(lián)，即構(gòu)件4為前一機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件，同時(shí)又為后一機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件，且機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動(dòng)，故該機(jī)構(gòu)的自由度為1。圖34 試計(jì)算圖4所示機(jī)構(gòu)的自由度。解 該機(jī)構(gòu)為空間機(jī)構(gòu)，且公共約束m=0，n=3，p5=2（A處為轉(zhuǎn)動(dòng)副，C處為移動(dòng)副），p3=2（B，D處為球面副）；又

7、由圖可知，連桿2及3繞自身轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度F=1。由式（1.3）求得F=6n 5p5 3p3 F=6×3 5×2 3×2 1=1故該機(jī)構(gòu)的自由度為1。圖45 計(jì)算圖5所示平面機(jī)構(gòu)的自由度，并指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束，在進(jìn)行高副低代后，分析機(jī)構(gòu)級(jí)別。解 G處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F=1；而虛約束p=0，則n=10，pl=13（D處為復(fù)合鉸鏈），ph=2，于是由式（1.2）得F=3n （2pl + ph p） F= 3×10 (2×13+2 0) 1=1級(jí)機(jī)構(gòu)圖56 求圖6所示機(jī)構(gòu)的自由度，并在圖中標(biāo)明構(gòu)件號(hào)，說明運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目及其所在位

8、置，最后分析機(jī)構(gòu)為幾級(jí)機(jī)構(gòu)。解 B處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F=1；而虛約束p=0，則n=7，pl=9（O,B,C處為復(fù)合鉸鏈），ph=1，于是由式（1.2）得F=3n （2pl + ph p） F= 3×7 (2×9+1 0) 1=1級(jí)機(jī)構(gòu)圖67 在圖7所示的運(yùn)動(dòng)鏈中，標(biāo)上圓弧箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件。已知lAB=lCD，lAF=lDE，lBC=lAD=lFE。試求出該運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù)目。解 虛約束p=1(EF桿帶入一個(gè)虛約束)，則n=8，pl=12（C處為復(fù)合鉸鏈），ph=0，F(xiàn)=0；于是由式（1.2）得F=3n （2pl + ph p） F= 3×8 (2

9、15;12+0 1) 0=1圖78 試計(jì)算圖8所示機(jī)構(gòu)的自由度。解 n=5，pl=7（B處為復(fù)合鉸鏈），ph=0，則F=3n 2pl ph = 3×5 2×7 0=1圖89 試計(jì)算圖9所示運(yùn)動(dòng)鏈的自由度，如有復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束需明確指出，并判斷是否為機(jī)構(gòu)。解 視齒輪2及4引入虛約束，輪4軸與機(jī)架三處接觸組成轉(zhuǎn)動(dòng)副只算一處，得F=3n 2pl ph = 3×5 2×5 4=1圖910 試計(jì)算圖10所示機(jī)構(gòu)的自由度，若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束時(shí)，應(yīng)予以指出，并進(jìn)行高副低代，確定該機(jī)構(gòu)的級(jí)別。解 B處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F=1；而虛約束p

10、=0，則n=9，pl=12（E處為復(fù)合鉸鏈），ph=1，于是由式（1.2）得F=3n （2pl + ph p） F= 3×9 (2×12+1 0) 1=1級(jí)機(jī)構(gòu)圖1011 判別圖11所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是否確定，為什么？對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行高副低代，拆組分析，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。解 E處的滾子轉(zhuǎn)動(dòng)為局部自由度，即F=1；而虛約束p=0，則n=6，pl=7，ph=1，于是由式（1.2）得F=3n （2pl + ph p） F= 3×6 (2×7+1 0) 1=2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定，為級(jí)機(jī)構(gòu)。圖1112 試計(jì)算圖12所示機(jī)構(gòu)的自由度。解 該機(jī)構(gòu)為空間機(jī)構(gòu)，且公共約束m=0，n=4

11、，p5=2（A處轉(zhuǎn)動(dòng)副和D處移動(dòng)副），p4=1（E處），p3=2（B，C處球面副）；又由圖可知，連桿4的移動(dòng)為局部自由度F=1。由式（1.3）求得F=6n 5p5 3p3 F=6×4 5×2 4×1 3×2 1=3故該機(jī)構(gòu)的自由度為3。ABCDE圖1213 圖a)所示為一簡易沖床的初擬設(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);而固裝在軸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)簡圖（各尺寸由圖上量取），分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方案。解 1) 選取適當(dāng)比例尺l，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖(見圖b

12、)2) 分析是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖n= 3 pL= 4 pH= 1 p'= 0 F'= 0 F= 3n （2pl + ph p） F = 3×3 (2×4+1 0) 0 = 0 機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？ 無 能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？ 不能 3) 提出修改方案（圖c）b) l= 300 mm/mmc)14 傳動(dòng)順序用數(shù)字1、2、3在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。2）計(jì)算自由度，并判斷有無確定運(yùn)動(dòng)：在圖中指明復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束n= 9 pl= 13 ph= 0 p'= 1 F'= 0 F= 3n （2pl + ph p） F= 3×9 (2×

13、;13+0 1) 0=1機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目 1 機(jī)構(gòu)有無確定運(yùn)動(dòng)？ 有 3）桿組拆分，并判斷機(jī)構(gòu)級(jí)別：（從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的方向開始拆分）復(fù)合鉸鏈7654332746589 級(jí)桿組 級(jí)桿組 級(jí)桿組 級(jí)桿組5復(fù)合鉸鏈虛約束7986432可見，該機(jī)構(gòu)為 級(jí)機(jī)構(gòu)。15 按傳動(dòng)順序用數(shù)字1、2、3在圖示機(jī)構(gòu)上給構(gòu)件編號(hào)。212）計(jì)算自由度，并判斷有無確定運(yùn)動(dòng)：請(qǐng)?jiān)趫D中指明：復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束 n= 7 pL= 10 pH= 0 p'= 0 F'= 0 F= 3n （2pl + ph p） F = 3×7 (2×10+0 0) 0 = 1 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目 1 機(jī)構(gòu)有無

14、確定運(yùn)動(dòng)？ 有 3）桿組拆分，并判斷機(jī)構(gòu)級(jí)別：（從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的方向開始拆分） 421356 級(jí)桿組 級(jí)桿組I級(jí)桿組 級(jí)桿組可見，該機(jī)構(gòu)為 級(jí)機(jī)構(gòu)。663填空題：1速度瞬心是兩剛體上瞬時(shí)速度相等 的重合點(diǎn)。2若瞬心的絕對(duì)速度為零 ，則該瞬心稱為絕對(duì)瞬心；若瞬心的絕對(duì)速度不為零 ，則該瞬心稱為相對(duì)瞬心。3當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件組成移動(dòng)副時(shí)，其瞬心位于 垂直于導(dǎo)路方向的無窮遠(yuǎn) 處。當(dāng)兩構(gòu)件組成高副時(shí)，兩個(gè)高副元素作純滾動(dòng)，則其瞬心就在接觸點(diǎn)處；若兩個(gè)高副元素間有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，則其瞬心在 過接觸點(diǎn)兩高副元素的公法線上。4當(dāng)求機(jī)構(gòu)的不互相直接聯(lián)接各構(gòu)件間的瞬心時(shí)，可應(yīng)用 三心定理 來求。53個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件

15、間共有 3 個(gè)速度瞬心，這幾個(gè)瞬心必定位于 一條直線 上。6機(jī)構(gòu)瞬心的數(shù)目K與機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)N的關(guān)系是KN(N1)/2 。7鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)共有6個(gè)速度瞬心，其中3 個(gè)是絕對(duì)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(yīng)用于構(gòu)件 ，而不能應(yīng)用于整個(gè)機(jī)構(gòu)。10在擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)導(dǎo)桿和滑塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)，牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（以上兩空格填轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)），兩構(gòu)件的重合點(diǎn)之間將有哥氏加速度。哥氏加速度的大小為2×相對(duì)速度×牽連角速度；方向?yàn)橄?/p>

16、對(duì)速度沿牽連角速度的方向轉(zhuǎn)過90°之后的方向 。32 試求出圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)全部瞬心的位置(用符號(hào)直接標(biāo)注在圖上)。ABC4321ABCD41231234BCAP12P23（P24）P34P14P131234BCDAP23（P13）P14（P24）P34P12 33 在圖a所示的四桿機(jī)構(gòu)中，lAB=60mm,lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，2=10rad/s，試用瞬心法求：1234ABCD2a)1）當(dāng)165°時(shí)，點(diǎn)C的速度vC；2）當(dāng)165°時(shí)，構(gòu)件3的BC線上速度最小的一點(diǎn)E的位置及速度的大??；3）當(dāng)vC0時(shí)，角之值（有兩個(gè)解）；解：1）以選

17、定的比例尺l作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)E的位置：E點(diǎn)位置如圖所示。l=0.003m/mmc)1AB1B2C1(P13)C2(P13)21DvE=3l2.4×52×3=374(mm/s)4）定出vC0時(shí)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)位置（作于圖c），量出：145° 227°34 如圖所示為一凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)，設(shè)已知凸輪1的角加速度1，試用瞬心法確

18、定在圖示位置時(shí)構(gòu)件4的角加速度4的大小和方向。解：瞬心如圖所示。由于瞬心P14是構(gòu)件1和4的等速重合點(diǎn)，而P45是構(gòu)件4和5的絕對(duì)瞬心，故因P14內(nèi)分，故4與1反向，即沿逆時(shí)針方向。第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析35 在圖示機(jī)構(gòu)中，已知滾輪2與地面做純滾動(dòng)，構(gòu)件3以已知速度V3向左移動(dòng)，試用瞬心法求滑塊5的速度V5的大小和方向，以及輪2的角速度2的大小和方向。解：，方向?yàn)槟鏁r(shí)針，方向向左，方向向左36 已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的位置（圖a）及其加速度矢量多邊形（圖b），試根據(jù)圖b寫出構(gòu)件2與構(gòu)件3的角加速度a2、a3的表達(dá)式，并在圖a上標(biāo)出他們的方向。解：，逆時(shí)針方向，逆時(shí)針方向37已知：在圖示機(jī)構(gòu)中，l

19、AB=lBC=lCD=l，且構(gòu)件1以1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。AB、BC處于水平位置CDBC，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)的問題1DCBA2341b2p(b3)思路：因已知B2點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，故通過B2點(diǎn)求B3點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。1） 速度分析 方向：BD AB CD 大小: ? 12l ？ 在速度多邊形中，b3與極點(diǎn)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(diǎn)，可見為3逆時(shí)針

20、。AB1138 在圖示擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，BAC90°，LAB=60mm，LAC=120mm，曲柄AB以等角速度1=30rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)按照尺寸按比例重新繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，試用相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖A vB2=1lAB=3060=1800mm/s=1.8m/s3 aB2=12lAB=30260=54m/s2C4 方向：BC AB BC b3 大?。?？ 1lAB ？ b2 16rad/s，順時(shí)針 方向：BC BC BA CB CB 大?。?2lBC ？ 12lAB 22vB3B2 ? 0.1b2b3 b3 1210rad/s2，逆時(shí)

21、針 (注：1和1計(jì)算過程略)39已知鉸鏈四桿機(jī)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3上速度均為的點(diǎn)X1、X2和X3的位置； 構(gòu)件2上加速度為零的點(diǎn)Q位置，并求出該點(diǎn)的速度； 構(gòu)件2上速度為零的點(diǎn)H位置，并求出該點(diǎn)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=µ

22、v×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相同)310 圖示連桿機(jī)構(gòu)，長度比例尺l0.001m/mm，其中l(wèi)AB15mm，lCD40mm，lBC40mm，lBElEC20mm，lEF20mm，120rad/s，試用相對(duì)韻達(dá)圖解法求：（1） 2、3、4、5的大小和方向；（2） 2、3、4、5的大小和方向；（3） 構(gòu)件4上的點(diǎn)F4的速度vF4和加速度aF4（4） 構(gòu)件5上的點(diǎn)F5的速度vF5和加速度a F5。（速度多邊形和加速度多邊形的比例尺分別為v0.005（m/s）/mm，a0.006（m/s2）/mm，要求列出相應(yīng)的矢量方

23、程式和計(jì)算關(guān)系式。）解：速度多邊形和加速度多邊形如圖所示（1）2=7.75rad/s，3=9rad/s，逆時(shí)針方向4=5=5rad/s，順時(shí)針方向（2）2=165rad/s2，順時(shí)針方向；3=67.5rad/s2，逆時(shí)針方向；4=5=52.34rad/s2，順時(shí)針方向（3）aF4，（4）vF5，311 已知機(jī)構(gòu)如圖所示，已知構(gòu)件長度，并且已知桿1以角速度1轉(zhuǎn)動(dòng)，用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求該位置滑塊5的速度及加速度。解：（1） 速度分析：構(gòu)件2擴(kuò)大，其中取做速度多邊形利用速度影像法求得d3點(diǎn)故（2） 加速度分析，其中，取做速度多邊形利用加速度影像法得d3點(diǎn)，則，故第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析填空題：1. 作

24、用在機(jī)械上的力分為 驅(qū)動(dòng)力 和 阻抗力 兩大類。2對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行力分析的目的是：(1) 確定運(yùn)動(dòng)副中的反力 ；(2)確定機(jī)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(duì)作平面移動(dòng)的物體，其慣性力為 -ma ；對(duì)繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，若轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(gè)選定點(diǎn)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(diǎn) 。5. 質(zhì)量代換應(yīng)滿足三個(gè)基本條件： 代換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變 ； 代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變 ； 代換

25、前后構(gòu)件對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變 。6. 質(zhì)量代換中，動(dòng)代換是指滿足質(zhì)量不變、質(zhì)心位置不變以及對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dāng)量摩擦系數(shù)為，明顯大于f，因此，機(jī)械中三角帶傳動(dòng)比平型帶傳動(dòng)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。8考慮摩擦的移動(dòng)副，當(dāng)發(fā)生加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明外力的作用線與運(yùn)動(dòng)方向法線的夾角 大于摩擦角 ，當(dāng)發(fā)生勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明外力的作用線與運(yùn)動(dòng)方向法線的夾角 等于摩擦角 ，當(dāng)發(fā)生減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明外力的作用線與運(yùn)動(dòng)方向法線的夾角 小于摩擦角 。9考慮摩擦

26、的轉(zhuǎn)動(dòng)副，當(dāng)發(fā)生加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明外力的作用線 在摩擦圓之外 ，當(dāng)發(fā)生勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明外力的作用線 與摩擦圓相切 ，當(dāng)發(fā)生減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明外力的作用線 與摩擦圓相割 。選擇題：1. 在車床刀架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)使與刀架固聯(lián)的螺母作移動(dòng)，則絲杠與螺母之間的摩擦力矩屬于C。A)驅(qū)動(dòng)力； B)生產(chǎn)阻力； C)有害阻力；D)慣性力。2. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的葉輪受到流動(dòng)空氣的作用力，此力在機(jī)械中屬于 A。A)驅(qū)動(dòng)力； B)生產(chǎn)阻力； C)有害阻力；D)慣性力。3. 在空氣壓縮機(jī)工作過程中，氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞受到壓縮空氣的壓力，此壓力屬于B。A)驅(qū)動(dòng)力； B)生產(chǎn)阻力； C)有害阻力；D)慣性力。4. 在

27、外圓磨床中，砂輪磨削工件時(shí)它們之間的磨削力是屬于B。A)驅(qū)動(dòng)力； B)生產(chǎn)阻力； C)有害阻力；D)慣性力。5. 在帶傳動(dòng)中，三角膠帶作用于從動(dòng)帶輪上的摩擦力是屬于A。A)驅(qū)動(dòng)力； B)生產(chǎn)阻力； C)有害阻力；D)慣性力。6. 在機(jī)械中，因構(gòu)件作變速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的慣性力D。A)一定是驅(qū)動(dòng)力；B)一定是阻力；C)在原動(dòng)機(jī)中是驅(qū)動(dòng)力，在工作機(jī)中是阻力；D)無論在什么機(jī)器中，它都有時(shí)是驅(qū)動(dòng)力，有時(shí)是阻力。7. 在機(jī)械中阻力與其作用點(diǎn)速度方向 D 。A).相同; B).一定相反; C).成銳角; D).相反或成鈍角8. 在機(jī)械中驅(qū)動(dòng)力與其作用點(diǎn)的速度方向 C 。A一定同向； B可成任意角度； C相同或

28、成銳角； D成鈍角9. 考慮摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)副，不論軸頸在加速、等速、減速不同狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，其總反力的作用線C 切于摩擦圓。A) 都不可能；B)不全是；C)一定都。計(jì)算和分析：1. 當(dāng)圖示的軋鋼機(jī)的軋輥回轉(zhuǎn)時(shí),不需外力的幫助即能將軋件帶入軋輥之間。（忽略軋件自重）試證明這時(shí)軋輥與扎件間的摩擦角不應(yīng)小于；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。解：圖示工件在A點(diǎn)處受到輥?zhàn)咏o工件的作用力，根據(jù)摩擦角的定義，該力方向?qū)⒀亟佑|點(diǎn)公法線方向，向阻礙工件相對(duì)輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)摩擦角，如圖所示同理，在A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)處也有同樣情況。明顯，兩個(gè)力的合力必須產(chǎn)生向右的分力才能將工

29、件牽引入內(nèi)，即必須才能完成牽引由幾何關(guān)系2. 圖示手壓機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。運(yùn)動(dòng)副A、B、C處的摩擦圓(以細(xì)線圓表示)及移動(dòng)副的摩擦角如圖示。作用于構(gòu)件1上的驅(qū)動(dòng)力P=500 N。試用圖解法作：(1)在該簡圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副的總反力作用線及指向；(2)寫出構(gòu)件1、3的力矢量方程式；(3)畫出機(jī)構(gòu)的力多邊形。2. 如圖示為某凸輪連桿結(jié)構(gòu)，構(gòu)件1為主動(dòng)件，和分別為驅(qū)動(dòng)力矩和生產(chǎn)阻力，以A、B、C、D為圓心的較大的圓為摩擦圓，為摩擦角。試在圖中畫出機(jī)構(gòu)在該位置時(shí)各構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)副處的總反力（包括指向和作用線位置）。F32F54F23F12F433F511F344F21525F523. 圖示楔塊裝置，兩面摩擦系數(shù)

30、均為。求將楔塊1打入2后能自鎖的條件。即撤去力后，在楔緊力作用下，楔塊1不能脫出的條件。圖示：必須滿足摩擦角即第五章 機(jī)構(gòu)的效率與自鎖填空題：1設(shè)機(jī)器中的實(shí)際驅(qū)動(dòng)力為，在同樣的工作阻力和不考慮摩擦?xí)r的理想驅(qū)動(dòng)力為，則機(jī)器效率的計(jì)算式是 = /。2設(shè)機(jī)器中的實(shí)際生產(chǎn)阻力為，在同樣的驅(qū)動(dòng)力作用下不考慮摩擦?xí)r能克服的理想生產(chǎn)阻力為,則機(jī)器效率的計(jì)算式是 /。3假設(shè)某機(jī)器由兩個(gè)機(jī)構(gòu)串聯(lián)而成，其傳動(dòng)效率分別為和，則該機(jī)器的傳動(dòng)效率應(yīng)該為 * 。4假設(shè)某機(jī)器由兩個(gè)機(jī)構(gòu)并聯(lián)而成，其傳動(dòng)效率分別為和，則該機(jī)器的傳動(dòng)效率應(yīng)該為 （P1*1+ P2*2）/(P1+P2) 。5. 從受力觀點(diǎn)分析，移動(dòng)副的自鎖條件是

31、 外力的作用線與運(yùn)動(dòng)方向法線的夾角小于等于摩擦角 ；轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)來分析，機(jī)械自鎖的條件是 效率小于等于零 。分析與計(jì)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(dòng)力時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)效率。F為驅(qū)動(dòng)力：于是由正弦定理：令，得Q因此，其效率為F當(dāng)Q為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)變?yōu)樽枇?，取代替上式中的，并取倒?shù)，得2. 圖示楔塊機(jī)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(yùn)動(dòng)副的總反力；畫出力矢量多邊形；求出驅(qū)動(dòng)力P值及該機(jī)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3. 已知機(jī)構(gòu)位置圖、摩擦圓半徑、摩擦角

32、如圖所示。圖中為已知生產(chǎn)阻力。試(1)在圖中畫出各運(yùn)動(dòng)副總反力作用線(方向、位置及指向);(2)求出機(jī)構(gòu)在圖示位置的驅(qū)動(dòng)力及瞬時(shí)效率。m/mm第六章 機(jī)械的平衡一、填空題：1.研究機(jī)械平衡的目的是部分或完全消除構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的 慣性力和慣性力偶矩 ，減少或消除在機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副中所引起的 附加動(dòng)壓 力，減輕有害的機(jī)械振動(dòng)，改善機(jī)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(dòng)平衡條件方能平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)。如不平衡，必須至少在 2 個(gè)校正平面上各自適當(dāng)?shù)丶由匣蛉コ胶赓|(zhì)量，方能獲得平衡。3.只使剛性轉(zhuǎn)子的 慣性力 得到平衡稱靜平衡，此時(shí)只需在 1個(gè)

33、平衡平面中增減平衡質(zhì)量；使 慣性力和慣性力偶矩 同時(shí)達(dá)到平衡稱動(dòng)平衡，此時(shí)至少要在 2 個(gè)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(xué)條件是 質(zhì)徑積向量和等于零 ，而動(dòng)平衡的力學(xué)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(yīng)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(dòng)不平衡。7.機(jī)構(gòu)總慣性力在機(jī)架上平衡的條件是 機(jī)構(gòu)的總質(zhì)心靜止不動(dòng) 。8.

34、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(dá)靜平衡， c 軸已達(dá)動(dòng)平衡。二、判斷題1. 若剛性轉(zhuǎn)子滿足動(dòng)平衡條件，這時(shí)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(gè)平衡質(zhì)量，也不論它們?nèi)绾畏植?，只需要在任意選定兩個(gè)平面內(nèi)，分別適當(dāng)?shù)丶悠胶赓|(zhì)量即可達(dá)到動(dòng)平衡。()3. 經(jīng)過動(dòng)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(fù)運(yùn)動(dòng)或平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)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。(×)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(dāng)它繞A

35、A軸線回轉(zhuǎn)時(shí)是處于 D 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動(dòng)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(dāng)它繞AA軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，是處于 B 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動(dòng)平衡3. 機(jī)械平衡研究的內(nèi)容是 C A) 驅(qū)動(dòng)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(dāng)它繞AA軸線回轉(zhuǎn)時(shí)是處于 D 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動(dòng)平衡5. 圖示為一發(fā)動(dòng)機(jī)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

36、都相等，當(dāng)該曲軸繞OO軸線回轉(zhuǎn)時(shí)是處于 B 狀態(tài)。A) 靜不平衡B) 靜平衡C) 完全不平衡D) 動(dòng)平衡7. 為了平衡曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC中滑塊C的往復(fù)慣性力(曲柄和連桿質(zhì)量不計(jì))，在原機(jī)構(gòu)上附加一對(duì)稱滑塊機(jī)構(gòu)。設(shè)滑塊和質(zhì)量相等，,機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能達(dá)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(jì)算題1. 圖示兩個(gè)回轉(zhuǎn)構(gòu)件是否符合靜平衡條件？是否符合動(dòng)平衡條件？為什么？442對(duì)a處于靜平衡狀態(tài)對(duì)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(dòng)

37、平衡狀態(tài)將分解到1，3平面內(nèi) 2圖示為繞O點(diǎn)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(jìn)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(dá)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?yàn)槲挥谄矫鎯?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。第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)調(diào)節(jié)一、填空題1. 設(shè)某機(jī)器的等

38、效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常數(shù)，則該機(jī)器作勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的條件 在每一瞬時(shí),驅(qū)動(dòng)功率等于阻抗功率 ， 作變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的條件是 在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，驅(qū)動(dòng)功等于阻抗功 。2. 機(jī)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(dòng) ，同時(shí)還可獲 降低原動(dòng)機(jī)功率 的效果。3. 在機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，機(jī)器主軸的轉(zhuǎn)速可有兩種不同情況， 即 等速 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和 變速 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，在前一種情況，機(jī)器主軸速度是 常數(shù) ，在后一種情況，機(jī)器主軸速度是 作周期性波動(dòng) 。4機(jī)器中安裝飛輪的目的是 降低速度波動(dòng)，降低電動(dòng)機(jī)功率 。5某機(jī)器的主軸平均角速度， 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)，則該機(jī)器的最大角速度= 102.5 rad/s，最小角速度

39、= 97.5 rad/s。6機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)是根據(jù) 動(dòng)能相等(等效質(zhì)量的動(dòng)能等于機(jī)器所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)能之和) 原則進(jìn)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(dòng)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(diǎn)的速度之比的平方 有關(guān)。7機(jī)器等效動(dòng)力模型中的等效力(矩)是根據(jù) 瞬時(shí)功率相等 原則進(jìn)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 外力作用點(diǎn)與等效點(diǎn)的速度之比 有關(guān)。8若機(jī)器處于起動(dòng)(開車)階段，則機(jī)器的功能關(guān)系應(yīng)是 輸入功大于輸出功和損失功之和，系統(tǒng)動(dòng)能增加 ，機(jī)器主軸轉(zhuǎn)速的變化情況將是 機(jī)器主軸的轉(zhuǎn)速大于它的初速，由零點(diǎn)逐步增

40、加到正常值 。9若機(jī)器處于停車階段， 則機(jī)器的功能關(guān)系應(yīng)是 輸入功小于輸出功和損失功之和，系統(tǒng)動(dòng)能減少 ，機(jī)器主軸轉(zhuǎn)速的變化情況將是 機(jī)器主軸的轉(zhuǎn)速，由正常速度逐步減小到零 。10用飛輪進(jìn)行調(diào)速時(shí)，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(dòng)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(dòng)慣量，應(yīng)將飛輪安裝在 高速 軸上。11當(dāng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于負(fù)荷發(fā)生變化使機(jī)器原來的能量平衡關(guān)系遭到破壞，引起機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的變化，稱為 非周期性速度波動(dòng) 。為了重新達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，需要采用 調(diào)速器 來調(diào)節(jié)。51312在機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的重力作功等于 零 ，因

41、為 運(yùn)動(dòng)構(gòu)件重心的位置沒有改變 。13機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的速度波動(dòng)有 周期性 速度波動(dòng)和 非周期性 速度波動(dòng)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(jìn)行調(diào)節(jié)。14若機(jī)器處于變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，機(jī)器的功能特征應(yīng)有 一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)輸入功于等于輸出功與損失功之和 ， 它的運(yùn)動(dòng)特征是 每一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的初速度和末速度相等 。15當(dāng)機(jī)器中僅包含 定傳動(dòng)比 機(jī)構(gòu)時(shí)，等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)是常量， 若機(jī)器中包含 變傳動(dòng)比 機(jī)構(gòu)時(shí)，等 效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)。16圖示為某機(jī)器的等效驅(qū)動(dòng)力矩和等效阻力矩的線圖，其等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常數(shù)，該機(jī)器在主軸位置角等于時(shí)，主軸角速度達(dá)到,在主軸位

42、置角等于時(shí)，主軸角速度達(dá)到。二、判斷題1為了使機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)器中必須安裝飛輪。(×)2.機(jī)器中安裝飛輪后，可使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的速度波動(dòng)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(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的含義是指原動(dòng)件(機(jī)器主軸)作等速轉(zhuǎn)動(dòng)。(×)5. 機(jī)器作穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，必須在每一瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)功率等于阻抗功率。(×)6. 機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)是一個(gè)假想質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)，它的大小等于原機(jī)器中各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)之和。(×)7. 機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)是一個(gè)假想質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)，它不

43、是原機(jī)器中各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)之和，而是根據(jù)動(dòng)能相等的原則轉(zhuǎn)化后計(jì)算得出的。()8. 機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效力(矩)是一個(gè)假想力(矩)，它的大小等于原機(jī)器所有作用外力的矢量和。(×)9.機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的等效力(矩)是一個(gè)假想力(矩)，它不是原機(jī)器中所有外力(矩)的合力，而是根據(jù)瞬時(shí)功率相等的原則轉(zhuǎn)化后算出的。()10.機(jī)器等效動(dòng)力模型中的等效力(矩)是根據(jù)瞬時(shí)功率相等原則轉(zhuǎn)化后計(jì)算得到的，因而在未求得機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)前是無法計(jì)算的。(×)三、選擇題1在機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，應(yīng)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

44、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(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)周期性速度波動(dòng)的原因是 C 。(A)機(jī)器中存在往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，慣性力難以平衡；(B)機(jī)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(dòng)慣量為常數(shù)時(shí)，各瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)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(jī)器中各運(yùn)動(dòng)副的位置布置不合理。3機(jī)器中安裝飛輪的一個(gè)原因是為了 C 。(A)消除速度波動(dòng)；(B)達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；(C)減小速度波動(dòng)；(D)使慣性力得到平衡，減小機(jī)器振動(dòng)。4. 設(shè)機(jī)器的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常數(shù)，其等效驅(qū)動(dòng)力矩和等效阻抗力矩的變化如圖示，可判斷該機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況應(yīng)是 B

45、。(A)勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；(B)變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；(C)加速過程；(D)減速過程。5. 在圖7-3-5傳動(dòng)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(dòng)慣量將是它自身轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的 B 。(A)12倍；(B)144倍；(C)1/12;(D)1/144。5. 在圖7-3-5傳動(dòng)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;(D)1/144。6如果不改變機(jī)器主軸的平均角速度，也不改變等效驅(qū)動(dòng)力矩和等效阻抗力矩的變化規(guī)律，擬將機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)從0.10降到0.01，則飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量將近似等于 A 。(為原飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)

46、慣量為原飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)(A) 10；(B) 100；(C) 1/10(D) 1/1007. 將作用于機(jī)器中所有驅(qū)動(dòng)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(jī)構(gòu)動(dòng)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(yīng)是 C 。(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(jì)算題1在圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸、質(zhì)量、質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，構(gòu)件1的角速度。又設(shè)該機(jī)構(gòu)上作用有常量外力(矩)、。試：554(1)寫出在圖示位置時(shí)，以構(gòu)件1為等效構(gòu)件的等效力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算式。(2)等效力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是常量還

47、是變量？若是變量則需指出是機(jī)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(jī)構(gòu)中速度比與機(jī)構(gòu)位置有關(guān)，速度比是變量，故等效力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變變量，它們是曲柄位置的函數(shù)。2一機(jī)械系統(tǒng)，當(dāng)取其主軸為等效構(gòu)件時(shí)，在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，其等效阻力矩M r如圖所示。已知等效驅(qū)動(dòng)力矩為常數(shù)，機(jī)械主軸的平均轉(zhuǎn)速為1000r/min。若不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，試問：(1)當(dāng)要求運(yùn)轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù)時(shí)，應(yīng)在主軸上安裝一個(gè)JF =? 的飛輪；(2)如不計(jì)摩擦損失，驅(qū)動(dòng)此機(jī)器的原動(dòng)機(jī)需要多大的功率N (kW ) ?在一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)周期中驅(qū)動(dòng)功和阻力功相等，所以有=面積=面積= 3已知機(jī)器在一個(gè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)力矩Md為常數(shù)，主軸平均角速度，許用運(yùn)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(jì)。試求：（1）驅(qū)動(dòng)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(yīng)裝在主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)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。第八章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)一、 填空題： 一、 填空題： 1. 平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用 轉(zhuǎn)動(dòng) 副和 移動(dòng) 副連接組成的。2. 在