《河南科技大學(xué)機(jī)械原理作業(yè)答案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河南科技大學(xué)機(jī)械原理作業(yè)答案（59頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一章 緒論 1—1 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)。 1—2 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

2、箱）+執(zhí)行部分（刀架、卡盤(pán)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： 2—1 試畫(huà)出唧筒機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。 2—2 試畫(huà)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： 2—3 試畫(huà)出圖示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。 2—4 試畫(huà)出簡(jiǎn)易沖床的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并計(jì)算其自由度。 解：

3、 2—5 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)。 可修改為： 或 2—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)

4、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。 2—7 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）。 2—8 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并

5、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： 2—9 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： 2—10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，

6、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： 2—11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：

7、 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： 2—12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： 2—13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：

8、 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 3—1 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) 。 3

9、—2 在圖示的四桿機(jī)構(gòu)中，已知lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，ω1=10rad/s，試用瞬心法求： （1）當(dāng)φ =165時(shí)，點(diǎn)C的速度vC ； （2) 當(dāng)φ =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??； （3）當(dāng)vC=0時(shí)，φ角之值（有兩個(gè)解），并做出相應(yīng)的機(jī)構(gòu)位置圖。 AB2C2D j2=26 AB1C1D j1=227 解：

10、 3—3 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 。 3—4 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 ？ 大小 ？ 大小 ？ P ？ ？ P 用速度影像

11、原理求得c點(diǎn)， P P ？ 方向 P ？ ？ P 大小 ？ 3—5在圖示干草壓縮機(jī)中，已知ω1=5rad/s，lAB=150mm ，lBC=600mm，lCE=300mm，lCD=460mm，lEF=600mm，xD=600mm，yD=500mm，yF=600mm，φ1=30，求活塞5的速度v5 和加速度a5。

12、 yD yF （矢量方程及必要的分析計(jì)算）： 解：１．速度分析 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　方向 ⊥CD ⊥AB ⊥CB 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　大小 ? w1lAB ? vB=w1lAB=50.15=0.

13、75m/s 利用速度影像原理求得e點(diǎn) 方向 水平 P　⊥FE 大小 ? P ? （ ） （ ） （ ）

14、 2．加速度分析 方向 C→D ⊥CD B→A C→B ⊥BC 大小 w32lCD ? w12lAB w22lSC ? +-

15、 利用加速度影像原理求得e′點(diǎn)， 方向

16、 水平 P F→E ⊥FE 大小 ？ P w42l EF ？ 3—6 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： (

17、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)m′2； (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。 3—7 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(xiě)出其大小的表達(dá)式。

18、 存在 存在 不存在 不存在 3—8 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

19、速度。 （畫(huà)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 B→D ⊥BD B→A ⊥BC ∥BC 大小 P ? P P ? 利用加速度影像原理求得c3′點(diǎn), 3—9 在圖示曲柄搖塊機(jī)構(gòu)中，已知 lAB=30mm，lAC=100mm，lDE=40mm，lBD=50mm，φ1=

20、45 ，等角速度ω1=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 ? B→A C→B ⊥CB ⊥CB ∥CB 大小 ? P P ? 0 P ?

21、 利用加速度影像原理求得e′點(diǎn), （ ） 3—10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(huà)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

22、 方向 B→C B→A ∥CD 大小 ? w1lAB ? （ ） ） 2．加速度分析 方向 B→C ⊥CB B→A ⊥CD

23、 ∥CD 大小 P ? P P ? （ ） ） 3—11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(huà)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）：

24、 解：1．速度分析 方向 ∥BC ⊥AB ∥AB 大小 ? P ? 方向

25、 ? P ⊥DB 大小 ? P P 2．加速度分析 方向 ∥BC B→A ⊥AB ∥AB

26、 大小 ? P P ? 方向 ? P D→B 大小 ? P P 0 = 3—12 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

27、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(xiě)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

28、 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),

29、 2．加速度分析 方向 ∥AC B→A B→C ⊥CB 大小 ? P P ?

30、 利用加速度影像原理求得d2′(d4′)點(diǎn) 方向 D→E ⊥DE P ⊥DE ∥DE 大小 P ? P P ? 利用加速度影像原理求得f ′點(diǎn) 3—13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

31、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 Δpch∽ΔDCH 方向 ⊥EF　√ ⊥EH 大小 ? P ? 3—14在圖示機(jī)構(gòu)中，已知j1=45，構(gòu)件1以等角速度w1=100ra

32、d/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） l1 s2 s3 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 4—1 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)。

33、 解： 4—2 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(huà)出力矢量多邊形，用正弦定理求解）。 解：摩擦角 構(gòu)件2：

34、 構(gòu)件1： 　　　　　　　　　 作力矢量多邊形如圖，由正弦定理，有： 得： 4—3 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φ，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(huà)出各運(yùn)動(dòng)副中反

35、力方向（必須注明力矢量的腳標(biāo)）。 4—4 圖示為一擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)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φ。 解： 4—5 圖示偏心圓盤(pán)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，

36、凸輪的慣性力Fi1，運(yùn)動(dòng)副B的摩擦角為φ。凸輪以等角速度ω1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(huà)出各運(yùn)動(dòng)副反力，注明腳標(biāo)，并列出力平衡方程式，畫(huà)出力矢量多邊形，已知力大小按圖示長(zhǎng)度畫(huà)。） 解： 構(gòu)件2： 大小 P ？ ？ 方向 P P P 構(gòu)件1：將Fi1與FR21合成： 4—6 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(huà)出各構(gòu)件的受力。圖中虛線圓為摩擦

37、圓，摩擦角為φ。 解： 4—7 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φ。試在圖上畫(huà)出各運(yùn)動(dòng)副反力（注明腳標(biāo)），寫(xiě)出構(gòu)件2的力平衡方程式，并畫(huà)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：

38、 大小P ？ 方向P ？ 第五章 機(jī)械的效率和自鎖 5—1 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：

39、 或 令 2、正行程 令 將a=11.31代入，則： 5—2 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

40、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： 5—3 在圖示夾緊機(jī)構(gòu)中，虛線

41、圓為摩擦圓，φ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。 5—4 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

42、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，

43、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： 5—5 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：

44、 螺桿上升所需力矩： 克服Q所需總力矩： 5—6 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

45、為： 電動(dòng)機(jī)所需的功率： 5—7 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：

46、 第六章 機(jī)械的平衡 6—1 圖示為一鋼制圓盤(pán)，盤(pán)厚b=50mm，位置Ⅰ處有一直徑f=50mm的通孔，位置Ⅱ處是一質(zhì)量m2=0.5kg的重塊。為了使圓盤(pán)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： 6—2 圖示曲軸結(jié)構(gòu)中，m1=m

47、2=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。 6—3 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

48、 ，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。 6—4 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

49、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Ⅰ及Ⅱ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 6—5 圖示帶有刀架盤(pán)A的機(jī)床主軸需要作動(dòng)平衡試驗(yàn)，現(xiàn)校正平面?、?、Ⅱ兩回轉(zhuǎn)面，但所用的動(dòng)平衡

50、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。現(xiàn)測(cè)得平面Ⅰ、Ⅲ內(nèi)應(yīng)加質(zhì)徑積為m1r1=1gm，m3r3=1.2gm，方向如圖所示。能否在Ⅰ、Ⅱ兩回轉(zhuǎn)面內(nèi)校正？如何校正？ 6—6 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。

51、 6—7 圖示為一滾筒，在軸上裝有帶輪?，F(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

52、 第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) 7—1 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，φ1=φ23=φ3=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。 7—2 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，J

53、2=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Ⅰ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： 7—2 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=

54、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φ1=45時(shí)，機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je3及等效力矩Me3。 7—3 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

55、，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ω1。 7—4 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φ1=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

56、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） 7—5 某內(nèi)燃機(jī)的曲柄輸出力矩Md隨曲柄轉(zhuǎn)角φ的變化曲線如圖所示，其運(yùn)動(dòng)周期φT=π，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=

57、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φmax； (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）。 200 7—6 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φ的變化曲線，φT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=320m

58、m2，Afg=220mm2，Aga=50mm2，而單位面積所代表的功為μA=10Nm/mm2，試求該系統(tǒng)的最大盈虧功ΔWmax。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) 8—1在圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知lAB=240mm，lBC=600mm，lCD=400mm，lAD

59、=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，則桿 1 為曲柄，此時(shí)該機(jī)構(gòu)為 曲柄搖桿 機(jī)構(gòu)。 （2）要使該機(jī)構(gòu)成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取桿 1 為機(jī)架。 （3）要使該機(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)，則應(yīng)取桿 3 為機(jī)架，且其長(zhǎng)度的允許變動(dòng)范圍為 140 mm~1340 mm 。 （注：要求寫(xiě)出以上判斷的依據(jù)） 解：（1）∵ lmin+lmax=240+600=840 lCD+lAD=400+500=900

60、 lmin+lmax＜lCD+lAD ∴ 有整轉(zhuǎn)副存在。 又 lmin桿1的鄰桿為機(jī)架，故有一個(gè)曲柄存在，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 （2）以lmin桿1為機(jī)架，得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。 （3）以lmin桿1的對(duì)為機(jī)架，得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。 桿3的取值范圍： ① 當(dāng)桿3為lmin時(shí)，應(yīng)滿足lmin+lmax＞l余1+l余2 lCD+lBC＞lAB+lAD lCD＞lAB+lAD–lBC=240+500–600=140mm ②當(dāng)桿3非lmin時(shí)，不論如何取值均得到雙搖桿機(jī)構(gòu)

61、 lCD＜lAB+lAD+lBC=240+500+600=1340mm 8—2 試分別標(biāo)出下列機(jī)構(gòu)圖示位置時(shí)的壓力角a和傳動(dòng)角g，箭頭標(biāo)注的構(gòu)件為主動(dòng)件。 8—3在下列圖示的各機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸（比例尺μl=0.0025m/mm），桿AB為主動(dòng)件，轉(zhuǎn)向如圖所示。要求： (1) 給出各機(jī)構(gòu)中桿AB為曲柄的條件和機(jī)構(gòu)的名稱； (2) 機(jī)構(gòu)是否存在急回運(yùn)動(dòng)

62、？若存在，試用作圖法確定其極位夾角q ，計(jì)算其行程速比系數(shù)K，并確定從動(dòng)件工作行程的運(yùn)動(dòng)方向； (3) 求作最小傳動(dòng)角gmin（或最大壓力角amax）； (4) 機(jī)構(gòu)是否存在死點(diǎn)位置？若存在，試說(shuō)明存在的條件和相應(yīng)的位置。 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 桿AB（或BC）為曲柄的條件 機(jī)構(gòu)名稱及其他 桿AB為曲柄的條件： 名稱：曲柄搖桿 機(jī)構(gòu)

63、 lAB+lmax≤l余1+ l余2 工作行程：順時(shí)針向 c1→c2 死點(diǎn)位置： AB1C1D AB2C2D 以CD為原動(dòng)件有死點(diǎn)位置。

64、 名稱： 曲柄滑塊 機(jī)構(gòu) e 桿AB為曲柄的條件： 工作行程： C2→C1 當(dāng)e=0時(shí)：

65、 死點(diǎn)位置： AB1C1D AB2C2D 以滑塊為原動(dòng)件有死點(diǎn)位置。 桿AB為曲柄的條件： 名稱： 擺動(dòng)導(dǎo)桿 機(jī)構(gòu)

66、 當(dāng)e=0時(shí)： 工作行程： 順時(shí)針向 死點(diǎn)位置： AB1C AB2C 以導(dǎo)桿為原動(dòng)件有死點(diǎn)位置。 8—4 現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知其搖桿CD的lCD=75mm，行程