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1、word 機(jī)械原理習(xí)題集 姓 名 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 交通與機(jī)械工程學(xué)院根底教研室 目 錄 第一章 緒 論1 第二章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2 第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析8 第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析18 第五章 機(jī)械效率與自鎖24 第六章 機(jī)械的平衡30 第七章 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)與其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)34 第八章 平面連桿機(jī)構(gòu)41 第九章 凸輪機(jī)構(gòu)與其設(shè)計(jì)49 第十章 齒輪機(jī)構(gòu)與其設(shè)計(jì)56 第十一章 齒輪系與其設(shè)計(jì)67 第一章 緒 論 選擇填空 1、機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件是由一個(gè)或多個(gè)

2、零件所組成，這些零件間 B 產(chǎn)生任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 A、可以 B、不能 2、構(gòu)件是組成機(jī)器的B 。 A、制造單位 B、獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元 C、原動(dòng)件 D、從動(dòng)件 簡(jiǎn)答題 1、什么是機(jī)構(gòu)、機(jī)器和機(jī)械？ 機(jī)構(gòu)：在運(yùn)動(dòng)鏈中，其中一個(gè)件為固定件〔機(jī)架〕，一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件，其余構(gòu)件具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈稱為機(jī)構(gòu)。 機(jī)器：能代替或減輕人類的體力勞動(dòng)或轉(zhuǎn)化機(jī)械能的機(jī)構(gòu)。 機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。 2、機(jī)器有什么特征？ 〔1〕經(jīng)過人們精心設(shè)計(jì)的實(shí)物組合體。 〔2〕各局部之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 〔3〕能代替或減輕

3、人的體力勞動(dòng)，轉(zhuǎn)換機(jī)械能。 3、機(jī)構(gòu)有什么特征？ 〔1〕經(jīng)過人們精心設(shè)計(jì)的實(shí)物組合體。 〔2〕各局部之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 4、什么是構(gòu)件和零件？ 構(gòu)件：是運(yùn)動(dòng)的單元，它可以是一個(gè)零件也可以是幾個(gè)零件的剛性組合。 零件：是制造的單元，加工制造不可再分的個(gè)體。 第二章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 判斷題 1、具有局部自由度的機(jī)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先除去局部自由度?！病? 〕 2、具有虛約束的機(jī)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先除去虛約束。〔 √〕 3、虛約束對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用，也不能增加構(gòu)件的剛性?！病痢? 4、六個(gè)構(gòu)件組成同一回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副，如此該處共有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副?！?/p>

4、 × 〕 選擇填空 1、原動(dòng)件的自由度應(yīng)為 B 。 A、0 B、1 C、2 2、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是 B 。 A、自由度>0 B、自由度＝原動(dòng)件數(shù)C、自由度>1 3、由K個(gè)構(gòu)件匯交而成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)具有A個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。 A、K－1 B、K C、K＋1 4、一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件有B個(gè)自由度。 A、1 B、3 C、6 5、通過點(diǎn)、線接觸構(gòu)成的平面運(yùn)動(dòng)副稱為C

5、。 A、轉(zhuǎn)動(dòng)副 B、移動(dòng)副 C、高副 6、通過面接觸構(gòu)成的平面運(yùn)動(dòng)副稱為A。 A、低副 B、高副 C、移動(dòng)副 7、平面運(yùn)動(dòng)副的最大約束數(shù)是B。 A、1 B、2 C、3 8、原動(dòng)件數(shù)少于機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，機(jī)構(gòu)將B。 A、具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng) B、無規(guī)如此地亂動(dòng) C、遭到破壞。 填空題 1、使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。 2、平面機(jī)構(gòu)中的低副有移動(dòng)副和回轉(zhuǎn)副兩種。

6、 3、機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件可分為三類：原動(dòng)件、從動(dòng)件和機(jī)架。 4、在平面機(jī)構(gòu)中假如引入一個(gè)高副將引入1個(gè)約束。 5、在平面機(jī)構(gòu)中假如引入一個(gè)低副將引入2個(gè)約束。 6、平面運(yùn)動(dòng)副按組成運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件的接觸特性，分為低副和高副兩類。其中兩構(gòu)件間為面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副；兩構(gòu)件間為點(diǎn)接觸或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。 7、在平面機(jī)構(gòu)中構(gòu)件數(shù)、約束數(shù)與機(jī)構(gòu)自由度的關(guān)系是F=3n-2PL-Ph。 8、機(jī)構(gòu)具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)條件是原動(dòng)件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)。 簡(jiǎn)答題 1、什么是平面機(jī)構(gòu)？ 組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面上運(yùn)動(dòng)。 2、什么是運(yùn)動(dòng)副？平面運(yùn)動(dòng)副分幾類，各類都有哪些運(yùn)動(dòng)副？其

7、約束等于幾個(gè)？ 運(yùn)動(dòng)副：兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接叫運(yùn)動(dòng)副。 平面運(yùn)動(dòng)副分兩類： 〔1〕平面低副〔面接觸〕包括：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副，其約束為 2。 〔2〕平面高副〔點(diǎn)、線接觸〕包括：滾子、凸輪、齒輪副等，約束為 1。 3、什么是運(yùn)動(dòng)鏈，分幾種？ 假如干個(gè)構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接組成的系統(tǒng)。分開式鏈和閉式鏈。 4、什么是機(jī)架、原動(dòng)件和從動(dòng)件？ 機(jī)架：支承活動(dòng)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的固定構(gòu)件。 原動(dòng)件：運(yùn)動(dòng)規(guī)律給定的構(gòu)件。 從動(dòng)件：隨原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，并且具有確定運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。 5、機(jī)構(gòu)確定運(yùn)動(dòng)的條件是什么？什么是機(jī)構(gòu)自由度？ 條件：原動(dòng)件的數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)。 機(jī)構(gòu)自由度：機(jī)構(gòu)具有

8、確定運(yùn)動(dòng)所需要的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 6、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算式是怎樣表達(dá)的？其中符號(hào)代表什么？ F ＝3n- 2PL-PH 其中： n----活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目，PL----低副的數(shù)目，PH----高副的數(shù)目。 7、在應(yīng)用平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式時(shí)應(yīng)注意些什么？ 應(yīng)注意復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束。 8、什么是復(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？ 復(fù)合鉸鏈：多個(gè)構(gòu)件在同一軸線上組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)目為m-1個(gè) 局部自由度：與整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度，計(jì)算時(shí)將滾子與其組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件假想的焊在一起，預(yù)先排除局都自由度。 虛約束：不起獨(dú)立限制作用的約束，

9、計(jì)算時(shí)除去不計(jì)。 9、什么是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，有什么用途？ 拋開構(gòu)件的幾何形狀，用簡(jiǎn)單的線條和運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)，按比例尺畫出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，用來表達(dá)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況的圖形。 用途：對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析和力分析。 習(xí)題 2-1 如下列圖為一簡(jiǎn)易沖床的初擬設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)的思路是：動(dòng)力由1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固定在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機(jī)構(gòu)將使沖頭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，分析其是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖？并提出修改方案。 2-2 如下列圖為一具有急回運(yùn)動(dòng)的沖床

10、。圖中繞固定軸心A轉(zhuǎn)動(dòng)的菱形盤1為原動(dòng)件，其滑塊2在B點(diǎn)鉸接，通過滑塊2推動(dòng)撥叉3繞固定軸心C轉(zhuǎn)動(dòng)，而撥叉3與圓盤4為同一構(gòu)件，當(dāng)圓盤4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿5使沖頭6實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 2-3 試計(jì)算圖示齒輪--連桿組合機(jī)構(gòu)的自由度。 解：(a) A為復(fù)合鉸鏈 n=4, PL=5, Ph=1. F=3n-2PL-Ph=3×4－2×5－1＝1 (b) B C D為復(fù)合鉸鏈 n=6, PL=7, Ph=3 F=3n-2PL-Ph=3×6－2×7－3=1 2-4 試計(jì)算圖示

11、凸輪--連桿組合機(jī)構(gòu)的自由度。圖a中鉸接在凸輪上D處的滾子可在CE桿上的曲線槽中滾動(dòng)；圖b中在D處為鉸接在一起的兩個(gè)滑塊。 解： 〔a) L D 為局部自由度 方法1：n=9 PL=11 Ph=2 F'=2 F=3n-2PL-Ph-F' =3×9－2×11－2－ =1 方法2：n=7 PL=9 Ph=2 F=3n-2PL -Ph =3×7－2×9－2 =1 〔b) 局部自由度E，B。虛約C 方法1：n=7 PL=8 Ph=2 F'=2 F=3n-2PL-Ph-F' =3×7－2×8－2－ =1 訪法2：n

12、=5 PL=6 Ph= F=3n-2PL-Ph =3×5-2×6- =1 2-5 試計(jì)算如下列圖各平面機(jī)構(gòu)的自由度。 解： 〔a〕 局部自由度 C 簡(jiǎn)化法：n=4 ,pl =5, ph=1. F=3×4－2×5－1 =1 〔b〕 局部自由度 F 簡(jiǎn)化：n=6, pL=8 ph=1 F=3×6－2×8－1 =1 2-6 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度，圖

13、中標(biāo)箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件〔應(yīng)注明活動(dòng)件、低副、高副的數(shù)目，假如機(jī)構(gòu)中存在復(fù)合鉸鏈，局部自由度或虛約束，也須注明〕。 解：局部自由度E，復(fù)合鉸鏈C。 簡(jiǎn)化：n＝7, pL＝9, ph＝1 F＝3×7－2×9－1 ＝2 2-7 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度并分析組成此機(jī)構(gòu)的根本桿組、確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。 解：n＝5, pL＝7, ph＝0. F＝3×5－2×7－0 =1 Ⅱ級(jí)桿組 解：n＝9, p＝13, p＝0. F＝3×9-2×13－0 =1 Ⅱ級(jí)桿組

14、 第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 判斷題 1、兩構(gòu)件組成一般情況的高副即非純滾動(dòng)高副時(shí)，其瞬心就在高副接觸點(diǎn)處。〔×〕 2、平面連桿機(jī)構(gòu)的活動(dòng)件數(shù)為n，如此可構(gòu)成的機(jī)構(gòu)瞬心數(shù)是n〔n+1〕/2?！?√〕 3、在同一構(gòu)件上，任意兩點(diǎn)的絕對(duì)加速度間的關(guān)系式中不包含哥氏加速度?！病?〕 4、在平面機(jī)構(gòu)中，不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件上任一點(diǎn)的絕對(duì)速度均不為零。〔 × 〕 選擇填空 1、在兩構(gòu)件的相對(duì)速度瞬心處，瞬時(shí)重合點(diǎn)間的速度應(yīng)有A。 A、兩點(diǎn)間相對(duì)速度為零，但兩點(diǎn)絕對(duì)速度不等于零； B、兩點(diǎn)間相對(duì)速度不等于零，但其中一點(diǎn)的絕對(duì)速度等于零； C、兩點(diǎn)間相對(duì)速度不等于零且兩點(diǎn)的絕對(duì)

15、速度也不等于零； D、兩點(diǎn)間的相對(duì)速度和絕對(duì)速度都等于零。 2、速度影像原理適用于 B。 A、不同構(gòu)件上各點(diǎn) B、同一構(gòu)件上所有點(diǎn) C、同一構(gòu)件上的特定點(diǎn)。 3、速度瞬心是指兩構(gòu)件上C。 A、絕對(duì)速度相等的點(diǎn) B、相對(duì)速度為零的點(diǎn) C、等速重合點(diǎn) 4、加速度影像原理不能用于C。 A、同一構(gòu)件上的某些點(diǎn) B、同一構(gòu)件上各點(diǎn) C、不同構(gòu)件上的點(diǎn)。 填空題: 1、速度瞬心可以定義為相互作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等重合 點(diǎn)。 2、相對(duì)瞬心與絕對(duì)瞬心的一樣點(diǎn)是 都是等速重合點(diǎn)，不同點(diǎn)是絕對(duì)速度是否為零；在由N個(gè)構(gòu)件組成的

16、機(jī)構(gòu)中，有 N(N-1)/2—(N-1)個(gè)相對(duì)瞬心，有N-1個(gè)絕對(duì)瞬心。 3、當(dāng)兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其相對(duì)瞬心在轉(zhuǎn)動(dòng)中心處；組成移動(dòng)副時(shí)，其瞬心在垂直于導(dǎo)路處；組成兼有滑動(dòng)和滾動(dòng)的高副時(shí)，其瞬心在過接觸點(diǎn)的公法線上處。 4、作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件的三個(gè)瞬心必在同一條直線上 5、平面四桿機(jī)構(gòu)共有相對(duì)瞬心3個(gè)，絕對(duì)瞬心3個(gè)。 6、用矢量方程圖解法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，影像原理只能應(yīng)用于同一構(gòu)件上的各點(diǎn)。 簡(jiǎn)答題 1、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的容、目的和方法是什么？ 容：構(gòu)件的位置、角位移、角速度、角加速度、構(gòu)件上點(diǎn)的軌跡、位移、 速度、加速度。 目的：改造現(xiàn)有機(jī)械的性能，設(shè)計(jì)新機(jī)械。 方

17、法：圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法。 2、什么是速度瞬心，機(jī)構(gòu)瞬心的數(shù)目如何計(jì)算？ 瞬心：兩個(gè)構(gòu)件相對(duì)速度等于零的重合點(diǎn)。 K = N (N-1) / 2 3、速度瞬心的判定方法是什么？根據(jù)瞬心的定義判定有幾種？ 判定方法有兩種：根據(jù)瞬心的定義判定和三心定理，根據(jù)瞬心的定義判定有四種： 〔1〕兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸心。 〔2〕兩構(gòu)件組成移動(dòng)副，瞬心在無窮遠(yuǎn)處。 〔3〕純滾動(dòng)副的按觸點(diǎn)， 〔4〕高副接融點(diǎn)的公法線上。 4、用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求構(gòu)件的速度和加速度的根本原理是什么？ 根本原理是理論力學(xué)中的剛體平面運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。 5、什么是基點(diǎn)法？什么樣的條件下用基點(diǎn)法？動(dòng)點(diǎn)

18、和基點(diǎn)如何選擇？ 基點(diǎn)法：構(gòu)件上某－點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是隨其上任選某一點(diǎn)的移動(dòng)和繞其點(diǎn) 的轉(zhuǎn)動(dòng)所合成的方法。 求同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度和加速度關(guān)系時(shí)用基點(diǎn)法，動(dòng)點(diǎn)和基點(diǎn)選在運(yùn)動(dòng)要素己知的鉸鏈點(diǎn)。 6、用基點(diǎn)法進(jìn)展運(yùn)動(dòng)分析的步驟是什么？ 〔1〕選長(zhǎng)度比例尺畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 〔2〕選同一構(gòu)件上運(yùn)動(dòng)要素多的鉸鏈點(diǎn)作動(dòng)點(diǎn)和基點(diǎn)，列矢量方程，標(biāo)出量的大小和方向。 〔3〕選速度和加速度比例尺與極點(diǎn)p、p′按條件畫速度和加速度多邊形，求解未知量的大小和方向。 〔4〕對(duì)所求的量進(jìn)展計(jì)算和判定方向。 7、什么是運(yùn)動(dòng)分析中的影像原理？注意什么？ 影像原理：同－構(gòu)件上兩點(diǎn)的速度或加速度求另外－點(diǎn)的速

19、度和加速度，如此這三點(diǎn)速度或加速度矢端所圍成的三角形與這三點(diǎn)在構(gòu)件上圍成的三角形相似，這就稱作運(yùn)動(dòng)分析中的影像法，又稱運(yùn)動(dòng)分析中的相擬性原理。 注意：三點(diǎn)必須在同一構(gòu)件上，對(duì)應(yīng)點(diǎn)排列的順序同為順時(shí)針或逆時(shí)針方向。 8．什么是速度和加速度極點(diǎn)？ 在速度和加速度多邊形中，絕對(duì)速度為零或絕對(duì)加速度為零的點(diǎn)，并且是絕對(duì)速度或絕對(duì)加速度矢量的出發(fā)點(diǎn)。 9、速度和加速度矢量式中的等號(hào)，在速度和加速度多邊形中是哪一點(diǎn)？ 箭頭對(duì)頂?shù)狞c(diǎn)。 10、在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析中在什么情況下應(yīng)用應(yīng)用重合點(diǎn)法？ 兩個(gè)活動(dòng)構(gòu)件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，求重合點(diǎn)的速度和加速度。 11、應(yīng)用重合點(diǎn)進(jìn)展運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，什么情況下有哥氏加速

20、度？ 當(dāng)牽連角速度和重會(huì)點(diǎn)間相對(duì)速度不等于零時(shí)，有哥氏加速度，假如其中之一等于零，如此哥氏加速度等于零。 大小 為： akB1B2 = 2ω2VB1B2 方向?yàn)椋篤B1B2 的矢量按牽連角速度ω2方向旋轉(zhuǎn) 900 。 12、應(yīng)用重合點(diǎn)法進(jìn)展運(yùn)動(dòng)分析時(shí)的步驟是什么？ 〔1〕選擇比例尺畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 〔2〕選運(yùn)動(dòng)要素多的鉸鏈點(diǎn)為重合點(diǎn)，列速度，加速度矢量方程。 〔3〕選速度比例尺和速度極點(diǎn)畫速度多邊形。 〔4〕選加速度比例尺和加速度極點(diǎn)畫加速度多邊形圖。 〔5〕回答所提出的問題。 習(xí)題 3-1 試求圖示各機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的全部瞬心的位置。

21、 3-2 在圖示的機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件長(zhǎng)度〔機(jī)構(gòu)比例尺μL=實(shí)際構(gòu)件長(zhǎng)度/圖上長(zhǎng)度=0.002m/mm〕，原動(dòng)件以等角速度ω1 =10 rad/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，試用圖解法求在圖示位置時(shí)點(diǎn)E的速度vE和加速度aE，構(gòu)件2的角速度ω2和角加速度α2。建議取：μv=0.005(m/s)/ mm；μa=0.05(m/s2)/mm。 解：速度分析， 　　　方向 　⊥CD 　⊥AB 　　⊥BC 　大小 　　? ω1L1 　　? 速度比例尺μV=0.005(m/s)/m

22、m , 求VE： 作△bce∽△BCE 用影像法得出 ＶＥ＝μＶ·ｐｅ 加速度分析?！玻薄城骯c 方向 　　　　 C→D　 ⊥CD 　 　 B→A 　C→B 　⊥BC 大小 ??？ ？ 〔用影像法求) 3 3-3在圖示的機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件長(zhǎng)度(μL=0.002m/mm)，原動(dòng)件以等角速度ω1=10 rad/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，試用圖解法求點(diǎn)D的速度vD和加速度aD。建議?。害蘶=0.03(m/s)/mm；μa=0.6(m/s2)/mm。 解： 〔1〕 選F點(diǎn)為重合點(diǎn)，如此

23、 方向 　　　　⊥EF 　 ⊥AF 　 ∥AF 大小 　　　　 ？ ？ 作速度多邊形，如下列圖。 （2） 求 ，D是EF 上的一點(diǎn)。用影像法求解。 加速度分析 　(１)　　　　 方向　?。啤农兀牛啤　。啤痢々兀粒啤　危粒? 　　　 大小　　　　?　　　　? （2） 求 用速度影像法求解。 ∴ 3-4 在圖示的機(jī)構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸與原動(dòng)件1的角速度ω1〔為常數(shù)〕，試以圖解法求在φ1= 90°時(shí)構(gòu)件3的角速度ω3與角加速度α3〔比例尺任選〕。 解：選B點(diǎn)

24、為重合點(diǎn)， 速度分析 方向 ⊥BD 　　⊥AB 　 ∥CD 大小 ？ 　　 ? 作速度多邊形，如下列圖： 〔沿逆時(shí)針方向〕 加速度分析 方向 　 B→D 　⊥BD 　 B→A 　⊥CD 　 ∥CD 大小 　 ? 　 ? 作加速度多邊形，如下列圖： 〔順時(shí)針方向〕 3-5 在圖示的搖塊機(jī)構(gòu)中，LAB＝30mm，LAC＝100m

25、m，LBD＝50mm，LDE = 40mm，曲柄以等角速度ω1 = 10rad／s回轉(zhuǎn)，試用圖用法求機(jī)構(gòu)在φ1＝45°位置時(shí)，點(diǎn)C和點(diǎn)E的速度和加速度，以與構(gòu)件2的角速度和角加速度。 解：選擇B點(diǎn)為重合點(diǎn) 速度分析 方向 ⊥BC 　　⊥AB 　 ∥BC 大小 ？ 　　 ？ 做速度多邊形，如下列圖： 〔 順時(shí)針方向〕 ∵ 求 　　取△BEC∽△b3ep ∴ 加速度分析， 方向 　B→C ⊥BC 　B→A ⊥BC ∥BC 大小　 ?

26、 　 ? 作加速度多邊形，如下列圖： 求 　作影像圖，取△BEC∽△b'3e'p' 如此 3-6 在圖示六桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖以與原動(dòng)件的角速度ω1為常數(shù)，試用矢量方程圖解法求： 〔1〕構(gòu)件2的角速度ω2； 〔2〕速度vD與角速度ω5。 要求列出矢量方程式，并分析各量的大小和方向，做出矢量多邊形，可不按比例尺但方向必須正確。 解：速度分析 〔1〕求 方向 　⊥BC 　 ⊥AＯ 　⊥AB 大小 ？ 　　 ？ 作速度多邊形，如下列圖

27、 逆時(shí)針方向 〔2〕求AB桿上的 。 影像法，作△ABD∽△abd 如此 方向如圖。 （3） 求 ,重合點(diǎn)法， 　　　　　 方向 ⊥DE √∥AB 　　　　　　　 大小 ？ √ 　　 ？ 由速度多邊形可知 　　　　　　　 (逆時(shí)針〕 3-7 在圖示六桿機(jī)構(gòu)中，：lBC=lCD=l1=l3=420mm, lAB=140mm，l2=180mm，ω1=20rad/s。 〔1〕分析該機(jī)構(gòu)的自由度以與機(jī)構(gòu)的級(jí)別； 〔2〕用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求解在圖示位置時(shí)，F(xiàn)點(diǎn)的速度；

28、〔3〕構(gòu)件2的角速度ω2。 解：〔1〕求自由度 N=5, PL=7 Ph=0 F=3×5－2×7－0 =1 Ⅱ級(jí)桿組 〔2〕求 (基點(diǎn)法) 方向 ⊥CD 　⊥AB 　　⊥BC 大小 ？ 　 　　 ？ 作速度多邊形，如下列圖： 〔 逆時(shí)針方向〕 （3） 求2桿上的E點(diǎn)速度， 作影像圖， 如此Ｅ２的大小，方向可求。 〔4〕求5 桿上的Ｅ點(diǎn)速度，〔重合點(diǎn)法〕 方向　　　　∥ＥＦ　　　√∥ＢＣ 大小　　　　??？　　　　√　　　　??？

29、 3-8 圖示為干草壓縮機(jī)中的六桿機(jī)構(gòu)，各構(gòu)件長(zhǎng)度lAB=600mm，lOA=150mm，lBC=120mm，lBD=500 mm，lCE=600 mm與xD=400 mm，yD=500 mm，yE=600 mm，ω1=10rad/s。欲求活塞E在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的位移、速度和加速度，試寫出求解步驟并畫出計(jì)算流程圖。 解：〔１〕ｎ＝５，ＰＬ=７,Ｐｈ=０ 　　　Ｆ=３×５－２×７ 　　　　=１ 　　(２)　 （３） 求　　　　〔基點(diǎn)法〕 方向　　⊥ＢＤ　　⊥ＡＯ　　⊥ＢＡ 大小　　??？　　　　　??？ 作速度多邊形，如下列圖： 　　　　〔逆時(shí)

30、針方向〕 (４)　求　　　用影像法求解， 〔５〕求　　　 方向　　水平　　　　√⊥ＥＣ 　大小　?。俊　　　　獭　　。? 　　(順時(shí)針方向〕 第四章 平面機(jī)構(gòu)的力分析 判斷題 1、在機(jī)械中，因構(gòu)件作變速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的慣性力一定是阻力?！病痢? 2、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)，如此絲杠與螺母之間的摩擦力矩屬于生產(chǎn)阻力。〔 ×〕 3、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)，其總反力的作用線一定都切于摩擦圓?！病?〕 4、三角螺紋的摩擦大于矩形螺紋的摩擦，因此，前者多用于緊固聯(lián)接?！?√ 〕 選擇填空題 1、作變速運(yùn)動(dòng)的構(gòu)

31、件上的慣性力，B。 A、當(dāng)構(gòu)件加速運(yùn)動(dòng)時(shí)它是驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)構(gòu)件減速運(yùn)動(dòng)時(shí)它是阻力； B、當(dāng)構(gòu)件加速運(yùn)動(dòng)時(shí)它是阻力，當(dāng)構(gòu)件減速運(yùn)動(dòng)時(shí)它是驅(qū)動(dòng)力； C、無論構(gòu)件是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它總是阻力； D、無論構(gòu)件是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它總是驅(qū)動(dòng)力。 2、一樣材料組成的平滑塊與楔形滑塊相比擬，在外載荷一樣的情況下，A 。 A、平滑塊的摩擦總小于楔形滑塊的摩擦 B、平滑塊的摩擦與楔形滑塊的摩擦一樣 C、平滑塊的摩擦總大于楔形滑塊的摩擦 3、構(gòu)件1、2間的平面摩擦的總反力R12的方向與構(gòu)件2對(duì)構(gòu)件1的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向所成角度恒為 C 。 A、0° B、90

32、° C、鈍角 D、銳角 4、在機(jī)械中阻力與其作用點(diǎn)速度方向 D 。 A、一樣 B、一定相反 C、成銳角 D、相反或成鈍角 5、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、一樣或成銳角 D、成鈍角 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、在原動(dòng)機(jī)中是驅(qū)動(dòng)力，在工作機(jī)中是阻力 C、一定是阻力 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

33、、圖示徑向軸承，虛線所示為摩擦圓，初始狀態(tài)為靜止不動(dòng)的軸頸，在外力的作用下，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是 C 。 A、勻速運(yùn)動(dòng) B、仍然靜止不動(dòng) C、加速運(yùn)動(dòng) D、減速運(yùn)動(dòng) 8、如果作用在徑向軸頸上的外力加大，那么軸頸上摩擦圓C。 A、變大 B、變小 C、不變 9、當(dāng)考慮摩擦?xí)r，徑向軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)副中，總反力RBAA 。 A、必切于摩擦圓，且RBA對(duì)軸心的力矩方向與ωAB的方向相反； B、必切于摩擦圓，且RBA對(duì)軸心的力矩方向與ωBA的方向相反； C、必與摩擦圓相割，且RBA對(duì)軸心的力矩方向與ωAB的方向相反。 10、考慮

34、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 填空題 1、對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展力分析的目的是：(1)確定運(yùn)動(dòng)副反力 ；(2)確定機(jī)構(gòu)平衡力或平衡系力偶。 2、靜力分析一般適用于低速機(jī)械，慣性力小，忽略不計(jì)的情況。 3所謂動(dòng)態(tài)靜力分析是指把慣性力視為加于機(jī)構(gòu)上的外力，再按靜力分析的一種力分析方法，它一般適用于高速，重載 情況。 4、機(jī)械中三角帶傳動(dòng)比平型帶傳動(dòng)用得更為廣泛，從摩擦角度來看，其主要原因是 一樣情況下，三角帶傳動(dòng)摩擦力大于平型帶傳動(dòng)摩擦力。 簡(jiǎn)答題 1、什么

35、是機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析？在什么樣的機(jī)構(gòu)中必須考慮慣性力的影響？ 在機(jī)構(gòu)中將慣性力視為一般外力加于構(gòu)件上，再按靜力學(xué)方法進(jìn)展分析計(jì)算，這種考慮慣性力的機(jī)構(gòu)受力分析的方法稱為動(dòng)態(tài)靜力分析，在高速重載機(jī)械中必須考慮慣性力，因?yàn)閼T性力很大。 2、什么是慣性力和總慣性力？ 慣性力：是一種加在變速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件質(zhì)心上的虛構(gòu)的外力。Pi = - m as 總慣性力：是質(zhì)心上的慣性力大小方向不變的平移，即使其對(duì)質(zhì)心的力矩等于慣性力矩。Pi hμL = －Jsε。這時(shí)的 慣性力稱總慣性力。 3、構(gòu)件組的靜定條件是什么？ 3n - 2pL = 0 。 4、機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析的目的是什么、步驟、方法是什么？

36、目的：確定各云動(dòng)副中的反力，確定機(jī)械上的平衡力或平衡力矩。 步驟： 〔1〕對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展運(yùn)動(dòng)分析，求出質(zhì)點(diǎn) s 的加速度 as 和各構(gòu)件的角加速度。 〔2〕按 Pi = - m as 和 M = - Jsε確定慣性力和力矩加在相應(yīng)的構(gòu)件上作為外力。 〔3〕確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)副中的反力，首先按靜定條件 F = 3n - 2pL = 0 來拆靜定的自由度為零的桿組，把桿組的外端副的反力分解為沿桿長(zhǎng)方向的反力 Rn 和沿桿長(zhǎng)垂直方向的反力 Rt ，再用桿組的力平衡條件寫出矢量式，按比例尺畫出力封閉多邊形求出各外端副的法向反力 Rn 。最后用各構(gòu)件的力平衡條件求出端副的法向反力。 〔4〕確定原動(dòng)件

37、上的平衡力和平衡力矩，用靜力學(xué)力和力矩平衡條件進(jìn)展計(jì)算。 5、圖示軸頸1在軸承2中沿ω方向轉(zhuǎn)動(dòng)，Q為驅(qū)動(dòng)力，ρ為摩擦圓半徑。 〔1〕試判斷圖A、B、C中哪個(gè)圖的總反力R21是正確的？ 〔2〕針對(duì)正確圖形，說明軸頸是勻速、加速、減速運(yùn)動(dòng)還是自鎖？ 題5 題6 6、圖a、b給出運(yùn)轉(zhuǎn)著軸頸受力的兩種情況，Q為外力，ρ為摩擦圓半徑。試畫出軸承對(duì)軸頸的總反力R21，并說明在此兩種情況下該軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(勻速、加速或減速轉(zhuǎn)動(dòng))。 習(xí)題 4-1 圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三個(gè)位置，P為作用在滑塊上的驅(qū)動(dòng)力，摩擦圓摩擦

38、角如下列圖。試在圖上畫出各運(yùn)動(dòng)副反力的真實(shí)方向?！矘?gòu)件重量與慣性力略去不計(jì)〕。 解題步驟：1，判斷受拉？受壓？ 2，判斷ω21，ω23 ,的方向。 3，判斷總反力切于摩察圓上方還是下方。 4-2 在圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)的位置、各構(gòu)件的尺寸和驅(qū)動(dòng)力F，各轉(zhuǎn)動(dòng)副的半徑和當(dāng)量摩擦系數(shù)均為r和fv。假如不計(jì)各構(gòu)件的重力、慣性力，求各轉(zhuǎn)動(dòng)副中反作用力的作用線和作用在從動(dòng)件3上的阻力偶矩M3的方向。 容提要：〔1〕，2桿受壓 〔 2〕，ω21，ω23 都是逆時(shí)針轉(zhuǎn)向 (

39、3), 3 桿：力矩平衡 〔4〕，1桿：三力匯交 4-3 在圖示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)的位置和各構(gòu)件的尺寸，驅(qū)動(dòng)力為Pd，圖中的虛線小圓為摩擦圓，不計(jì)各構(gòu)件的重力和慣性力，要求各轉(zhuǎn)動(dòng)副中反作用力的作用線和機(jī)構(gòu)能克制的作用在從動(dòng)件3上的阻力偶矩M3的轉(zhuǎn)向。 4-4 在圖示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，lAB=90 mm，lBC=240 mm；曲柄上E點(diǎn)作用有生產(chǎn)阻力Q且與曲柄垂直；滑塊與機(jī)架間的摩擦角φ=8°，鉸鏈A、B、C處的虛線小圓為摩擦圓，其半徑分別為ρA=8 mm，ρB=ρC=6 mm；滑塊上作用有水平驅(qū)動(dòng)力F=1000 N。設(shè)不計(jì)各構(gòu)件的重力和慣

40、性力，求當(dāng)曲柄處于θ=50°位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)力F所能克制的生產(chǎn)阻力Q的大小 解：〔1〕，取2桿研究：受壓，ω21 ，ω23都是順時(shí)針轉(zhuǎn)向， （2） ，取3塊研究： 〔3〕，取1 桿研究： 4-5、在圖示雙滑塊機(jī)構(gòu)中，工作阻力Q=500 N，轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B處摩擦圓與移動(dòng)副中的摩擦角φ如下列圖。試用圖解法求出所需驅(qū)動(dòng)力P。 [ 規(guī)定 ]：取力比例尺μP = 10 N/mm 。 解：(1)取2桿研究： 為二力桿， 受壓， ω21‘ω23 均為逆時(shí)針轉(zhuǎn)向 (2) 取3 桿研究： 三力匯交

41、 (3)取1塊研究 ： 第五章機(jī)械效率與自鎖 選擇填空題 1、在機(jī)器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，假如輸入功為Wd，輸出功為Wr，損失功為Wf，如此機(jī)器的機(jī)械效率為A 。 A、Wr／Wd B、Wf／Wd C、Wr／Wf 2、機(jī)械出現(xiàn)自鎖是由于 A 。 A、機(jī)械效率小于零 B、驅(qū)動(dòng)力太小 C、阻力太大 D、約束反力太大 3、從機(jī)械效率的觀點(diǎn)分析，機(jī)械自鎖的條件為 B 。 A、機(jī)械效率≥0 B、機(jī)械效率≤0 C、機(jī)

42、械效率≠0 4、在由假如干機(jī)器并聯(lián)構(gòu)成的機(jī)組中，假如這些機(jī)器中單機(jī)效率相等均為η0，如此機(jī)組的總效率η必有如下關(guān)系C 。 A、η>η0 B、η<η0 C、η=η0 D、η=nη0 (n為單機(jī)臺(tái)數(shù)) 5、在由假如干機(jī)器并聯(lián)構(gòu)成的機(jī)組中，假如這些機(jī)器的單機(jī)效率均不一樣，其中最高效率和最低效率分別為ηmax和ηmin，如此機(jī)組的總效率η必有如下關(guān)系D 。 A、η<ηmin B、η>ηmax C、ηmin≤η≤ηmax D、ηmin<η<ηmax 6、在由假如干機(jī)器串聯(lián)構(gòu)成的機(jī)組中，假如這些機(jī)器的單機(jī)效率均不一樣，其中最高效率和最低效率分別為ηmax

43、和ηmin，如此機(jī)組的總效率η必有如下關(guān)系A(chǔ) 。 A、η<ηmin B、η>ηmax C、ηmin≤η≤ηmax D、ηmin<η<ηmax 7、反行程自鎖的機(jī)構(gòu)，其正行程效率 C ，反行程效率 D。 A、η>1 B、η=1 C、0<η<1 D、η≤0 8、自鎖機(jī)構(gòu)一般是指 B 的機(jī)構(gòu)。 A、正行程自鎖 B、反行程自鎖 C、正反行程都自鎖 9、在其他條件一樣的情況下，矩形螺紋的螺旋與三角螺紋的螺旋相比，前者C。 A、效率較高，自鎖性也較好 B、

44、效率較低，但自鎖性較好 C、效率較高，但自鎖性較差 D、效率較低，自鎖性也較差 填空題 1、設(shè)機(jī)器中的實(shí)際驅(qū)動(dòng)力為P，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P0，如此機(jī)器效率的計(jì)算式是η=ρ0／ρ。 2、設(shè)機(jī)器中的實(shí)際生產(chǎn)阻力為Q，在同樣的驅(qū)動(dòng)力作用下不考慮摩擦?xí)r能克制的理想生產(chǎn)阻力為Q0，如此機(jī)器效率的計(jì)算式是η= Q／Q0。 3、在認(rèn)為摩擦力達(dá)極限值條件下計(jì)算出機(jī)構(gòu)效率η后，如此從這種效率觀點(diǎn)考慮，機(jī)器發(fā)生自鎖的條件是η≤0 。 4、設(shè)螺紋的升角λ，接觸面的當(dāng)量摩擦系數(shù)為fv，如此螺旋副自鎖的條件是λ＜arctg fv。 5、并聯(lián)機(jī)組的效率與機(jī)組中與各機(jī)器

45、 效率，以與各機(jī)器所傳遞的功率大小 有關(guān)。 簡(jiǎn)答題 1、寫出移動(dòng)副中的摩擦的幾種情況下其水平驅(qū)動(dòng)力與鉛垂載荷之間的關(guān)系式。 〔1〕平面摩擦P = Q tg φ，tg φ = f。 〔2〕斜平面摩擦P = Q tg〔α + φ〕。 〔3〕平槽面摩擦P = Q tg φv，tg φv = fv = f / sinθ，θ為槽形半角，φv、fv分別為當(dāng)量摩擦角、當(dāng)量摩擦系數(shù)。 〔4〕斜槽面摩擦 P = Q tg 〔α + φv〕。 2、螺旋副中的水平驅(qū)動(dòng)力和鉛垂載荷關(guān)系如何？ 〔1〕矩形螺紋P = Q tg 〔α + φ〕，M = Pd2 / 2。 〔2〕三角螺紋P = Q tg 〔

46、α + φv〕，M = Pd2 / 2，φv = arc tg fv ，fv = f / cosβ，β為牙形半角。 3、轉(zhuǎn)動(dòng)副中軸頸摩擦的摩擦力或摩擦力矩公式如何？ Fv = fv Q 式中的 fv 是轉(zhuǎn)動(dòng)副的當(dāng)量摩擦系數(shù)。Mf = ρR21 = r fv Q = ρQ，ρ= r fv。 4、移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副中總反力確實(shí)定方法是什么？ 移動(dòng)副：R21與V12成90°+φ。轉(zhuǎn)動(dòng)副：R21對(duì)摩擦圓中心力矩方向與ω12轉(zhuǎn)向相反并切于摩擦圓。摩擦圓半徑ρ=r fv，fv=〔1~1.5〕f。 5、什么是機(jī)械效率？考慮摩擦?xí)r和理想狀態(tài)機(jī)械效率有何不同？ 機(jī)械穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的一個(gè)能量循環(huán)過

47、程中，輸功出與輸入功的比值稱為機(jī)械效率。考慮摩擦?xí)r機(jī)械效率總是小于1，而理想狀態(tài)下的機(jī)械效率等于1。 6、機(jī)械效率用力和力矩的表達(dá)式是什么？ 理想驅(qū)動(dòng)力〔或力矩〕 實(shí)際工作阻力〔或力矩〕 η = ——————————— = ——————————— 實(shí)際驅(qū)動(dòng)力〔或力矩〕 理想 工作阻力〔或力矩〕 7、串聯(lián)機(jī)組的機(jī)械效率如何計(jì)算？ 等于各個(gè)單機(jī)機(jī)械效率的乘積。 8、什么是機(jī)械的自鎖？自鎖與死點(diǎn)位置有什么區(qū)別？ 自鎖：因?yàn)榇嬖谀Σ?，?dāng)驅(qū)動(dòng)力增加到無窮時(shí)，也無法使機(jī)械運(yùn)動(dòng)起來的這種現(xiàn)象。 區(qū)別；死點(diǎn)位置不是存在摩擦而產(chǎn)生的，而是機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角等于零。自鎖是在任何

48、位置都不能動(dòng)，死點(diǎn)只是傳動(dòng)角等于零的位置不動(dòng)，其余位置可動(dòng)。 9、判定機(jī)械自鎖的方法有幾種？ 〔1〕平面摩擦：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦角。 〔2〕轉(zhuǎn)動(dòng)副摩擦：驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦圓。 〔3〕機(jī)械效率小于等于零〔串聯(lián)機(jī)組中有一個(gè)效率小于等于零就自鎖〕。 〔4〕克制的生產(chǎn)阻力小于等于零。 習(xí)題 5-1 在圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄l在驅(qū)動(dòng)力矩M1作用下等速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)各轉(zhuǎn)動(dòng)副中的軸頸半徑r=10 mm，當(dāng)量摩擦系數(shù)fv =0.2，移動(dòng)副中的滑動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.15，lAB=100 mm，，lBC=350 mm，各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。當(dāng)M1=20 N·m時(shí)，試求機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)所能克制的有效阻

49、力F3與機(jī)械效率η。 提示：首先將考慮摩擦?xí)r的機(jī)構(gòu)各構(gòu)件受力示于機(jī)構(gòu)圖上，然后再用解析法建立驅(qū)動(dòng)力矩M1與有效阻力F3的關(guān)系式．再求出該機(jī)構(gòu)機(jī)械效率的表扶式．最后計(jì)算其數(shù)值。 5-2 圖示為一對(duì)心偏心輪式凸輪機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)如下列圖，G為推桿2所受的載荷(包括其重力和慣性力)，M為作用在凸輪軸上的驅(qū)動(dòng)力矩，設(shè)f1和f2分別為推桿與凸輪之間與推桿與導(dǎo)路之間的摩擦系數(shù)，fv為凸輪軸頸與軸承之間的當(dāng)量摩擦系數(shù)(凸輪軸頸直徑為d1)。試求當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角為θ時(shí)該機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率η。 提示：在考慮摩擦受力分析時(shí)，因fv與d2的值均相對(duì)很小，在所建立的力平衡方程式中含有d2sinφv的項(xiàng)可忽略不

50、計(jì)。 5-3 圖示為一帶式運(yùn)輸機(jī)，由電動(dòng)機(jī)1經(jīng)帶傳動(dòng)與一個(gè)兩級(jí)齒輪減速器帶動(dòng)運(yùn)輸帶8。設(shè)運(yùn)輸帶8所需的曳引力F=5500N，運(yùn)送速度v=1.2 m／s。帶傳動(dòng)(包括軸承)的效率ηl=0.95，每對(duì)齒輪(包括其軸承)的效率η2=0.97，運(yùn)輸帶8的機(jī)械效率η3=0.92。試求該系統(tǒng)的總效率η與電動(dòng)機(jī)所需的功率。 5-4 如下列圖，電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)與圓錐、圓柱齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)工作機(jī)A與B。設(shè)每對(duì)齒輪(包括軸承)的效率η1=0.97，帶傳動(dòng)的效率η2=0.92〔包括軸承效率〕，工作機(jī)A、B的功率分別為PA=5 kw，PB=1 kw，效率分別為ηA=0.8，ηB=0.5

51、，試求電動(dòng)機(jī)所需的功率。假如改為：PA=1 kw，PB=5 kw，其余條件不變，又將如何? 5-5 在圖示斜面機(jī)構(gòu)中，設(shè)摩擦面間的摩擦系數(shù)f=0.2。求在G力作用下(反行程)，此斜面機(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。 第六章 機(jī)械的平衡 判斷題 1、假如剛性轉(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?！病?〕 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，分別適當(dāng)?shù)丶悠胶赓|(zhì)量即可達(dá)到動(dòng)平衡?！病痢? 3、設(shè)計(jì)形體不對(duì)稱的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，雖已進(jìn)展準(zhǔn)確的平衡計(jì)算，但在制造過程中仍需安排平衡校正工序。

52、〔√ 〕 4、經(jīng)過動(dòng)平衡校正的剛性轉(zhuǎn)子，任一回轉(zhuǎn)面仍可能存在偏心質(zhì)量?！病獭? 選擇填空題 1、機(jī)械平衡研究的容是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。 2、達(dá)到靜平衡的剛性回轉(zhuǎn)件，其質(zhì)心A 位于回轉(zhuǎn)軸線上。 A、一定 B、不一定 C、一定不 3、對(duì)于靜平衡的回轉(zhuǎn)件，如此B 。 A、一定是動(dòng)平衡的 B、不一定是動(dòng)平衡的 C、必定不是動(dòng)平衡的 4、對(duì)于動(dòng)平衡的剛性回轉(zhuǎn)件，如此B 。 A、不一定是靜平衡

53、的 B、一定是靜平衡的 C、必定不是靜平衡的 5、在轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡中，B 。 A、只有作加速運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子才需要進(jìn)展動(dòng)平衡，因?yàn)檫@時(shí)轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生慣性力矩M=－Jα。 B、對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)展動(dòng)平衡，必須設(shè)法使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合力和合力偶矩均為零。 C、對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)展動(dòng)平衡，只要能夠使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合力為零即可。 D、對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)展動(dòng)平衡，只要使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合力偶矩為零即可。 6、經(jīng)過平衡設(shè)計(jì)的剛性回轉(zhuǎn)件在理論上是完全平衡的，因而 B。 A、不需作平衡試驗(yàn) B、仍需作平衡試驗(yàn) 填空題 1、研究機(jī)械平衡的目的是局部或完全消除構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的不

54、平衡慣性力 ，減少或消除在機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副中所引起的 運(yùn)動(dòng)力力，減輕有害的機(jī)械振動(dòng)，改善機(jī)械工作性能和延長(zhǎng)使用壽命。 2、回轉(zhuǎn)構(gòu)件的直徑D和軸向?qū)挾萣之比D/b符合≥0.2 條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，必須至少在兩個(gè) 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、剛性回轉(zhuǎn)件的平衡按其質(zhì)量分布特點(diǎn)可分為靜不平衡 和 動(dòng)不平衡。 4、回轉(zhuǎn)構(gòu)件的動(dòng)平衡是指消除慣性力和慣性力矩。 5、在圖示a、b、c三根軸中。m1r1=m2r2=m3r3=m4r4,并作軸向等間隔布置，且都在曲柄的同一含軸平面，如此其中a,b,c 軸已達(dá)靜平衡， c

55、 軸已達(dá)動(dòng)平衡。 簡(jiǎn)答題 1、什么是機(jī)械的平衡？ 使機(jī)械中的慣牲力得到平衡，這個(gè)平衡稱為機(jī)械平衡。 目的：是消除或局部的消除慣性力對(duì)機(jī)械的不良作用。 2、機(jī)械中的慣性力對(duì)機(jī)械的不良作用有哪些？ 〔1〕慣性力在機(jī)械各運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加動(dòng)壓力增加運(yùn)動(dòng)副的磨擦磨損從而降低機(jī)械的效率和壽命。 〔2〕慣性力的大小方向產(chǎn)生周期性的變化引起機(jī)械與根底發(fā)生振動(dòng)使機(jī)械工作精度和可靠性下降，也造成零件部的疲勞損壞。當(dāng)振動(dòng)頻率接近振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振，從而引起其機(jī)器和廠房的破壞甚至造成人員傷亡。 3、機(jī)械平衡分哪兩類？什么是回轉(zhuǎn)件的平衡？又分幾種？ 分回轉(zhuǎn)件的平衡和機(jī)構(gòu)在機(jī)座上的平衡兩

56、類： 〔1〕繞固定軸線回轉(zhuǎn)的構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力和力距的平衡，稱為回轉(zhuǎn)件的平衡?；剞D(zhuǎn)件的平衡又分兩種： l 剛性轉(zhuǎn)子的平衡，不產(chǎn)生明顯的彈性變形，可用理論力學(xué)中的力系平衡原理進(jìn)展計(jì)算。 l 撓性轉(zhuǎn)子的平衡。 4、什么是剛性回轉(zhuǎn)件的靜平衡、動(dòng)平衡？?jī)烧叩年P(guān)系和區(qū)別是什么？ 靜平衡：剛性回轉(zhuǎn)件慣性力的平衡 動(dòng)平衡：剛性回轉(zhuǎn)件的慣性力和慣性力偶的平衡。 區(qū)別：B / D<0.2 即不平衡質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)面上，用靜平衡。靜平衡可以是靜止軸上的力的平衡。B / D ≥ 0.2 即不均勻質(zhì)量分布在不同的回轉(zhuǎn)面上，用動(dòng)平衡。動(dòng)平衡必須在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)展平衡。 5、B / D ≤ 0

57、.2 的剛性回轉(zhuǎn)件只要進(jìn)展靜平衡就可以了，但是在該回轉(zhuǎn)平面不能加平衡的質(zhì)徑積，假如達(dá)到機(jī)械平衡，得需要什么樣的平衡？ 在上述情況下，得到在兩個(gè)相互平行的回轉(zhuǎn)平面加平衡質(zhì)徑積，使慣性力平衡，還必須達(dá)到慣性力偶的平衡，因此，得到用動(dòng)平衡的方法來進(jìn)展平衡。 6、動(dòng)平衡的構(gòu)件一定是靜平衡的，反之亦然，對(duì)嗎?為什么?在圖(a)，(b)所示的兩根曲軸中，設(shè)各曲拐的偏心質(zhì)徑積均相等．且各曲拐均在同一軸平面上，試說明兩者各處于何種平衡狀態(tài)? 習(xí)題 6-1 圖所示為一鋼制圓盤，盤厚b=50 mm，位置I處有一直徑φ=50 mm的通孔，位置Ⅱ處是一質(zhì)量m2=0.5 kg的重塊。為了使圓盤平衡，擬在圓盤

58、上r=200 mm處制一通孔。試求此孔的直徑與位置?！蹭摰拿芏圈?〕 解：靜平衡條件： 將通孔反向取質(zhì)量 其中， 如此 6-2 在圖所示轉(zhuǎn)子中，各偏心質(zhì)量m1=10 kg，m2=15 kg，m3=20 kg，m4=10 kg，它們的回轉(zhuǎn)半徑分別為r1=40 cm，r2=r4=30 cm，r3=20 cm。方位如下列圖，回轉(zhuǎn)面間的距離均為L(zhǎng)=30cm。假如置于平衡基面I與Ⅱ中的平衡質(zhì)量mbI和 mbII的回轉(zhuǎn)半徑均為50 cm，試求mbI和mbII的大小和方位。 解：將 分別分解到Ⅰ，Ⅱ 兩個(gè)平面上 在Ⅰ平面中靜平

59、衡 代入數(shù)字計(jì)算得 在Ⅱ平面中靜平衡 6-3 在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，：lAB=120mm，lBC=400mm，lCD=280mm，lDA=450mm，各桿的質(zhì)量與質(zhì)心的位置分別為：m1，lAS1=129mm；m2=0.8kg，lBS2=200mm；m3=0.4kg，lDS3=150mm。取re1=100mm，re3=200mm。試求該機(jī)構(gòu)達(dá)到慣性力完全平衡的me1和me3。 解〔1〕質(zhì)量代換：將質(zhì)心2轉(zhuǎn)換到B,C點(diǎn)。 （2） 求 (3) 求 第七章 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)與其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) 判斷題 1、機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型中的

60、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?！病?〕 2、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)能相等的原如此轉(zhuǎn)化后計(jì)算得出的?！病?〕 3、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?！病? 〕 4、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)功率相等的原如此轉(zhuǎn)化后算出的?！?√〕 5、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

61、相等原如此轉(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。〔 √ 〕 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)能相等原如此轉(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?！?√ 〕 7、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。〔×〕 8、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?！病?〕 9、為了調(diào)節(jié)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)，在一臺(tái)機(jī)器中可能需要既安裝飛輪，又安裝調(diào)速器?！?〕 選擇填空題 1、在機(jī)械系統(tǒng)的啟動(dòng)階段，系統(tǒng)的B 。 A、動(dòng)能減少，輸入功>總消耗功 B、動(dòng)能增加，輸入功>總消耗功 C、動(dòng)能增加，

62、輸入功<總消耗功 D、動(dòng)能不變，且輸入功=0 2、在機(jī)械系統(tǒng)中安裝飛輪，D 。 A、可以完全消除速度波動(dòng) B、可以完全消除周期性速度波動(dòng) C、可完全消除非周期性速度波動(dòng) D、可減小周期性速度波動(dòng)的幅度 3、對(duì)存在周期性速度波動(dòng)的機(jī)器，安裝飛輪是為了在C 階段進(jìn)展速度調(diào)節(jié)。 A、起動(dòng) B、停車 C、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 4、假如不考慮其它因素，單從減輕飛輪的重量上看，飛輪應(yīng)安裝在A 。 A、高速軸上 B、低速軸上

63、 C、任意軸上 5、為了減小機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中周期性速度波動(dòng)的程度，應(yīng)在機(jī)械中安裝C 。 A、調(diào)速器 B、變速裝置 C、飛輪 6、等效驅(qū)動(dòng)力矩、等效阻力矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為常量的機(jī)器 C 。 A、需要裝飛輪； B、需要裝調(diào)速器； C、不需要裝飛輪或調(diào)速器。 填空題 1、 機(jī)器中安裝飛輪的原因，一般是為了調(diào)速，同時(shí)還可獲得儲(chǔ)能與釋放能量的效果。 2、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，即周期變速 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和等速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，在前一種情況，機(jī)器主軸速度是周期性變化，在后一種情況，機(jī)器主軸速度是恒定不變 。

64、 3、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)總動(dòng)能不變 的原如此進(jìn)展轉(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，還與速度，轉(zhuǎn)速 有關(guān)。 4、機(jī)器等效動(dòng)力模型中的等效力(矩)是根據(jù)總功率不變的原如此進(jìn)展轉(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，還與速度，轉(zhuǎn)速 有關(guān)。 5、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，前者采用飛輪 ，后者采用 調(diào)速器 進(jìn)展調(diào)節(jié)。 簡(jiǎn)答題 1、機(jī)械的開始運(yùn)動(dòng)到終止運(yùn)動(dòng)分哪三個(gè)階段，各是什么特點(diǎn)？ 〔1〕起動(dòng)階段：驅(qū)動(dòng)力功大于阻力功，機(jī)械的動(dòng)能增加，速度加快。 〔2〕穩(wěn)定運(yùn)行階段：在這個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中驅(qū)

65、動(dòng)力功等于阻力功。動(dòng)能的總變化等于零。機(jī)械系統(tǒng)的速度在某平均值上作周期性的波動(dòng)。 〔3〕停車階段：驅(qū)動(dòng)力等于零，驅(qū)動(dòng)力功小于阻力功，起動(dòng)時(shí)積累的動(dòng)能減少到零，機(jī)械系統(tǒng)速度下降到零。 2、什么是機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程，其用途是什么？ 建立機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的函數(shù)式稱為機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程。用于研究機(jī)械系統(tǒng)在外力〔驅(qū)動(dòng)力和工作阻力〕作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與其速度調(diào)節(jié)原理。 3、什么是機(jī)械系統(tǒng)中的等效質(zhì)量〔或等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量〕、等效驅(qū)動(dòng)力〔或力矩〕和等效阻力〔或阻力矩〕？ 在機(jī)械系統(tǒng)中選一個(gè)構(gòu)件，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理把該機(jī)械系統(tǒng)視為一個(gè)整體。將作用于該系統(tǒng)的所有外力與所有質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量向所選構(gòu)件轉(zhuǎn)化，這個(gè)構(gòu)件

66、稱等效構(gòu)件，轉(zhuǎn)化到這個(gè)構(gòu)件上的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量稱為等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；轉(zhuǎn)化到這個(gè)構(gòu)件上的驅(qū)動(dòng)力〔或驅(qū)動(dòng)力矩〕和阻力〔或阻力矩〕稱為等效驅(qū)動(dòng)力〔或等效驅(qū)動(dòng)力矩〕和等效阻力〔或等效阻力矩〕。 4、建立等效構(gòu)件時(shí)所遵循的原如此是什么？ 遵循該機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化前后動(dòng)力效應(yīng)不變的原如此，即： 〔1〕等效構(gòu)件具有的動(dòng)能應(yīng)等于機(jī)械中各構(gòu)件所具有的動(dòng)能總和。 〔2〕作用在等效構(gòu)件上等效力和等效力矩所作的功應(yīng)等于作用在各構(gòu)件上的外力和外力矩所作功之和。 5、什么是等效動(dòng)力學(xué)模型？ 由等效構(gòu)件和機(jī)架組成的，在功和動(dòng)能方面與實(shí)際機(jī)械系統(tǒng)全面等效的模型。 6、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分哪三種，其速度波動(dòng)如何調(diào)節(jié)？采用飛輪調(diào)速是否能完全消除速度波動(dòng)？ 〔1〕等速運(yùn)動(dòng)。〔2〕周期性速度波動(dòng)?！?〕非周期性速度波動(dòng)。 等速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)不存在速度波動(dòng)調(diào)節(jié)問題。周期性速度波動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)通常采用飛輪調(diào)節(jié)。非周期牲速度波動(dòng)一般采用反應(yīng)控制〔如調(diào)速器〕進(jìn)展調(diào)節(jié)。 采用飛輪不能完全消除機(jī)械系統(tǒng)的周期性速度波動(dòng)。因?yàn)轱w輪是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的盤形零件，可以起到儲(chǔ)存和釋放能量的作用，可以對(duì)周期性速度波動(dòng)幅度加以調(diào)節(jié)，調(diào)