機械原理練習題答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機械原理練習題答案一、填空題和填空題。

1．在平面機構中若引入PH個高副將引入PH個約束，而引入PL個低副

將引入2PL個約束，則活動構件數(shù)n、約束數(shù)與機構自由度F的關系是F=3n-2PL-PH。

2．機構具有確定運動的條件是：機構的自由度大于零，且機構自由度

數(shù)等于原動件數(shù)；若機構自由度Ｆ>0，而原動件數(shù)０，而原動件數(shù)>F，則各構件之間運動關系發(fā)生矛盾，將引起構件損壞。

3.下圖為一對心曲柄滑塊機構，若以滑塊3為機架，則該機構轉化為

定塊機構；若以構件2為機架，則該機構轉化為搖塊機構。

4．移動副的自鎖條件是驅動力在摩擦角之內(nèi)；轉動副的自鎖條件是驅

動力在摩擦圓之內(nèi)。

5．在凸輪機構的各種常用從動件運動規(guī)律中，等速運動規(guī)律具有

剛性沖擊；等加速等減速、間諧運動規(guī)律具有柔性沖擊；而正弦加速度、五次多項式運動規(guī)律無沖擊。

6．內(nèi)嚙合斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件是模數(shù)相等，；壓力角相

等；螺旋角相等。

7．等效質量和等效轉動慣量可根據(jù)等效原則：等效構件所具有的動能等于整個機械系統(tǒng)的動能來確定。

8．剛性轉子靜平衡條件是分布于轉子上的各個偏心質量的離心慣性力的合力為零或者質徑積的向量和為零；而動平衡條件是當轉子轉動時，轉子上分布在不同平面內(nèi)的各個質量所產(chǎn)生的空間離心慣性力系的合力及合力矩為

零。

9．用標準齒條形刀具加工標準齒輪時，其刀具的中線與輪坯的分度圓之間作純滾動；加工變位齒輪時，其刀具的節(jié)線與輪坯的分度圓之間作純滾動。

10．平面四桿機構中，是否存在死點，取決于_B是否與連桿共線。

A．主動件B.從動件C.機架D.搖桿

11．在平面連桿機構中，欲使作往復運動的輸出構件具有急回特性，則輸出構

件的行程速比系數(shù)K____A____。

A．大于1B．小于1C．等于1D．等于12．_____C___盤形凸輪機構的壓力角恒等于常數(shù)。

A．搖擺尖頂推桿B．直動滾子推桿C．直動平底推桿D．搖擺滾子推桿

13．為使凸輪機構的滾子從動件實現(xiàn)預期的運動規(guī)律，設計時必需保證關系式C。

A．滾子半徑rr≤凸輪理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑ρminB．滾子半徑rr≥凸輪理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑ρminC．滾子半徑rr

聯(lián)立上式求解得i14??4503）齒輪2的轉向是向上的，齒輪4的轉向是向下的。七、飛輪轉動慣量的計算題。

1.已知某機械一個穩(wěn)定運動循環(huán)內(nèi)的等效力矩Mr如下圖，等效驅動力矩

Md為常數(shù)，等效構件的最大及最小角速度分別為：?max?200rad/s及

?min?180rad/s。試求：

1）等效驅動力矩Md的大??；2）運轉的速度不均勻系數(shù)?；

3）當要求?在0.05范圍內(nèi)，并不計其余構件的轉動慣量時，應裝在

等效構件上的飛輪的轉動慣量JF。

MrMd1000N×mMr200N×m?4?2?j

解:(1)驅動力矩Mx?2??200?以Mx?275N×m

(2)

1?1???200???600??200?所2222?Wmax?360.609(5分)

(3)?m?

JF?2nm??104.667rad/s60?Wmax?m?2?0.658kg×m2

2.如下圖為某剪床以電動機轉子為等效構件時的等效阻力矩曲線Mr?j?,它的循環(huán)周期為20?，即電動機轉10轉完成一次剪切。設驅動力矩為常數(shù)及機組各構件的等效轉動慣量可以忽略不計，試完成以下計算：（1）求驅動力矩Md，并以圖線表示在圖上；（2）求最大贏虧功?W?；

（3）設電動機轉速為750r/min，許用的速度不均勻系數(shù)??0.05，求

安裝在電動機軸上的飛輪轉動慣量JF.

解：M?N×m?Mr185500Md80O5?20?j(1)?Md(20?)?5??500?(20??5?)?80?3700??Md?185N×m(2)?W??(500?185)?5??1575?(N×m)(3)JF?900?W?900?1575???16.04kg×m22222?n???750?0.05

（5分）（4分）（4分）3.在圖（a）所示的傳動系統(tǒng)中，齒輪1為主動輪，其上作用的主動力矩M1為常數(shù)，齒輪2上作用有阻力矩M2，其值隨齒輪2的轉角作周期性變化：當齒輪2由0°轉至120°時，其變化關系如圖（b）所示；當2輪由120°轉至360°時，M2=0。齒輪1的平均角速度ωm=50S,兩輪的齒數(shù)為z1=20，z2=40。試求：

（1）以齒輪1為等效構件時的等效阻力矩Mr；（2）在穩(wěn)定運轉階段的等效驅動力矩Md；

（3）為減小速度波動，在齒輪1的軸上裝置飛輪，若要求該系統(tǒng)的速度不均勻系數(shù)δ=0.05，而不計齒輪1和齒輪2的轉動慣量時，飛輪所需的轉動慣量

-1

JF。

Mr??1?M2??2當0?j?240?時解：（1）求等效阻力矩Mr?M2??2z?M2?1?150N×m?1z2當240??j?720?Mr?0

（2）在一個穩(wěn)定運轉周期內(nèi)

Wd?Wr44?Md?150???200?

3Md?50N×m（3）

?W???150?50??4?3

?W?418.82JF?2?2?3.351Kg×m?m×?50?0.05

?400??418.8(J)34.圖示為作用在機器主軸上一個工作循環(huán)內(nèi)驅動力矩Md的變化規(guī)律。設阻力

矩Mx為

常數(shù)，平均轉速nm=1000r/min，試求：

（1）阻力矩Mx；

（2）最大盈虧功?Wmax；

若速度不均勻系數(shù)為0.05，應裝在主軸上飛輪的轉動慣量

5.一機械系統(tǒng)，當取其主軸為等效構件時，在一個穩(wěn)定運動循環(huán)中，其等效阻力矩

如下圖。已知等效驅動力矩為常數(shù)，機械主軸的平均轉速為1000r/min。若不計其余構件的轉動慣量，試問：

（1）當要求運轉的速度不均勻系數(shù)??0.05時，應在主軸上安裝一個JF=？的飛輪；

（2）如不計摩擦損失，驅動此機器的原動機需要多大的功率N（kW）？

解:1)??10?2)

3)?m?53?3?60?2??Md所以Md?18.33N×m

?Wmax=43.59J

2??1000?104.7198rad/s