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1、 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 1 1111填空题：填空题： 1机械是 机器 和 机构 的总称。 机械原理课程的研究内容是 有关机械的基本理论问题 。 2各种机构都是用来 传递与变换运动和力的可动 的装置。 如： 齿轮 机构、 连杆 机构、 凸轮 机构等。 3 凡用来完成有用功 的机器是工作机。 如： 机床 、 起重机 、 纺织机 等。 凡将其它形式的能量转换为机械能 的机器是原动机。 如： 电动机 、 蒸气机 、 内燃机 等。 4在机器中，零件是 制造 的单元，构件是 运动 的单元。

2、5机器中的构件可以是单一的零件，也可以是由 多个零件 装配成的刚性结构。 在机械原理课程中，我们将 构件 作为研究的基本单元。 6 两 个构件 直接 接触形成的 可动 联接称为运动副。 7 面 接触的运动副称为低副，如 移动副 、 转动副 等。 点或面 接触的运动副称为高副，如 凸轮副 、 齿轮副 等。 8 构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统 是运动链，若 组成运动链的各构件构成首尾封闭的系统 称为闭链，若 未构成首尾封闭的 系统 称为开链。 9在运动链中，如果 将其中一个构件固定而成为机架 ，则该运动链便成为机构。 10平面机构是指组成机构的各个构件均在 同一个平面上 运动。 11

3、在平面机构中，平面低副提供 2 个约束，平面高副提供 1 个约束。 12 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目 称为机构的自由度。 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 2 13机构具有确定运动的条件是 机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目 。 1212试画出图示平面机构的机构示意图，并计算自由度（步骤：1）列出完整公式， 2）带入数据，3）写出结果） 。其中： 图 a) 唧筒机构用于水井的半自动汲水机构。图中水管 4 直通水下，当使用者来回摆 动手柄 2 时，活塞 3 将上下移

4、动，从而汲出井水。 解： 自由度计算： 画出机构示意图： n= 3 pL= 4 pH= 0 p= 0 F= 0 F=3n(2plphp)F = 33（2400）0 = 1 图 b) 缝纫机针杆机构 原动件 1 绕铰链 A 作整周转动，使得滑块 2 沿滑槽滑动，同时 针杆作上下移动，完成缝线动作。 解： 自由度计算： 画出机构示意图： n= 3 pL= 4 pH= 0 p= 0 F= 0 F=3n(2plphp)F = 33(2400)0 观察方向 3 2 4 1 4 3 2 1 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理

5、机械原理习题卡习题卡 3 = 1 1313试绘出图 a)所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量取)。图 中偏心轮 1 绕固定轴心 A 转动，外环 2 上的叶片 a 在可绕轴心 c 转动的圆柱 3 中 滑动，将低压油从右湍吸入，高压油从左端排出。 解：1) 选取适当比例尺l， 绘制机构运动简图(见图 b) 2) 分析机构是否具有确定运动 n= 3 pL= 4 pH= 0 p= 0 F= 0 F=3n(2plphp)F =33(2400)0 = 1 机构原动件数目 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 想一想： 通过对本油泵机构运动简图的绘 b) l= 1 mm/mm A C B 1

6、 3 2 4 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 4 制，你对机构运动简图的作用和优点有 何进一步的认识? 1414图 a 所示为一具有急回作用的冲床。图中绕固定轴心 A 转动的菱形盘 1 为原动件， 其与滑块 2 在 B 点铰接，通过滑块 2 推动拨叉 3 绕固定轴心 C 转动，而拨叉 3 与 圆盘 4 为同一构件。当圆盘 4 转动时，通过连杆 5 使冲头 6 实现冲压运动。试绘 制其机构运动简图，并计算自由度。 b) l= 1 mm/mm 5 3 (4) 2 1 6 7 解：1) 选取适当

7、比例尺l，绘制机构运动简图(见图 b) 2) 分析机构是否具有确定运动 n= 5 pL= 7 pH= 0 p= 0 F= 0 F=3n(2plphp)F= 35(2700)0 1 机构原动件数目 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 5 想一想 1如何判断菱形盘 1 和滑块是否为同一构件？它们能为同一构件吗? 2 为了使冲头 6 得到上下运动，只要有机构 CDE 即可，为什还要引入机构 ABC？(可在学过第三章后再来想想) 1515图 a)所示为一简易冲床的初

8、拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮 1 输入， 使轴 A 连续回转;而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 组成的凸轮机构使冲头 4 上 下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取） ，分析 是否能实现设计意图，并提出修改方案。 解解 1) 选取适当比例尺l，绘制机构运动简图(见图 b) 2) 分析是否能实现设计意图 n= 3 pL= 4 pH= 1 p= 0 F= 0 F=3n(2plphp)F =33(2410)0 = 0 机构有无确定运动？ 无确定运动 能否实现设计意图？ 不能 3) 提出修改方案（图 c） c) b b) ) l= 1 mm/mm 4 5 3

9、 2 b3 b2 p 1 1 4 5 3 2 1 1 4 3 2 1 1 A 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 6 想一想： 1通过本题你对在设计新的机械或分析现有机械时，首先要绘制机构的运动简图有什么体会? 2计算机构自由度的目的是什么? 3当机构的自由度小于 1 时，可通过哪些途径来增加自由度?本题中还可列出哪些简单而又适用的修改方案？ 计算计算 1-61-9 题各机构的自由度。题各机构的自由度。 16161）按传动顺序用数字 1、2、3在图示机构上给构件编号。 2）计算自由度，并机构判

10、断有无确定运动： 在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束 n= 8 pL= 10 pH= 2 p= 0 F= 1 F=3n(2plphp)F =38(21020)1= 1 机构原动件数目 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 17171）按传动顺序用数字 1、2、3在图示机构上给构件编号。 2）计算自由度，并判断机构有无确定运动： 在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束 n= 8 pL= 10 pH= 2 p= 1 F= 1 F=3n(2plphp)F 编号暂略 复合铰链 局部自由度 编号暂略 虚约束 局部自 由度 虚约束 复合铰链 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分

11、析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 7 =38(21021)1= 2 机构原动件数目 2 机构有无确定运动？ 有确定运动 18181）按传动顺序用数字 1、2、3在图示机构上给构件编号。 2）计算自由度，并判断机构有无确定运动： 在图中指明：复合铰链、局部自由度和虚约束 n= 10 pL= 13 pH= 2 p= 0 F= 1 F=3n(2plphp)F =310(21320)1= 1 机构原动件数目 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 19191）按传动顺序用数字 1、2、3在图示机构上给构件编号。 2）计算自由度，并判断机构有无确定运动： 在图中指明

12、：复合铰链、局部自由度和虚约束 n= 10 pL= 14 pH= 1 p= 1 F= 1 冲压机机构 复 合 铰 链 局部自由度 编 号 暂 略 局部自由度 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 8 F=3n(2plphp)F =310(21411)1= 1 机构原动件数目 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 计算下列机构的自由度，并判断机构级别。计算下列机构的自由度，并判断机构级别。 110110 1）按传动顺序用数字 1、2、3在图示 机构上给构件编号。 2）计算自由度，并判断有无确定运动：

13、 在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约 束 n= 9 pl= 13 ph= 0 p= 0 F= 0 F=3n(2plphp)F =39(21300)0= 1 机构原动件数目 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 3）杆组拆分，并判断机构级别： 复合 铰链 编 号 暂 略 编号暂略 复合铰链 虚约束 II 级杆组 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 9 （从远离原动件的方向开始拆分）可见，该机构为 II 级机构。 111111 1）按传动顺序用数字 1、2、3在图示机构上给构件编号。 2）计算自由

14、度，并判断有无确定运动： 请在图中指明：复合铰链、局部自由度和虚约束 n= 7 pL= 10 pH= 0 p= 0 F= 0 F=3n(2plphp)F =37(21000)0= 1 机构原动件数目 1 机构有无确定运动？ 有确定运动 3）杆组拆分，并判断机构级别：（从远离原动件的方向开始拆分） I 级杆组 II 级杆组 II 级杆组 II 级杆组 I 级杆组 II 级杆组 II 级杆组 II 级杆组 复合 铰链 编 号 暂 略 第一章绪论第一章绪论 第二章第二章 机构的结构分析机构的结构分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 10 可见，该机构为 II

15、级机构。 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 11 2 填空题：填空题： 1速度瞬心是两刚体上 瞬时速度相等 的重合点。 2若 瞬心的绝对速度为零 ，则该瞬心称为绝对瞬心； 若 瞬心的绝对速度不为零 ，则该瞬心称为相对瞬心。 3当两个构件组成移动副时，其瞬心位于 垂直于导路方向的无穷远 处。当两构 件组成高副时，两个高副元素作纯滚动，则其瞬心就在 接触点处 ；若两个 高副元素间有相对滑动时，则其瞬心在 过接触点两高副元素的公法线上 。 4当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用 三心定理 来求。 5

16、3 个彼此作平面平行运动的构件间共有 3 个速度瞬心，这几个瞬心必定位 于 一条直线 上。 6机构瞬心的数目 K 与机构的构件数 N 的关系是 KN(N1)/2 。 7铰链四杆机构共有 6 个速度瞬心，其中 3 个是绝对瞬心。 8速度比例尺 表示图上 每单位长度所代表的速度大小 ，单位为： (m/s)/mm 。 加速度比例尺 a表示图上每单位长度所代表的加速度大小 ，单位为 (m/s2)/mm。 9速度影像的相似原理只能应用于 构件 ，而不能应用于整个机构。 10在摆动导杆机构中，当导杆和滑块的相对运动为 平 动，牵连运动为 转 动 时（以上两空格填转动或平动） ，两构件的重合点之间将有哥氏加

17、速度。哥氏加速 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 12 度的大小为 2相对速度牵连角速度；方向为 相对速度沿牵连角速度的方向转 过 90之后的方向 。 22 试求出图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号直接标注在图上)。 ij P 1 2 3 4 B C D A P23（P13） P14（P24） P34 P12 2 3 4 90 A B 1 C P12 P14（P13） P23(P24) P34 3 2 B 4 A 1 P13 P34 P24 P14 P23 P12 1 2 3 4 B C A P

18、12 P23（P24 ） P34 P14 P13 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 13 23 在图 a 所示的四杆机构中，lAB=60mm,lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，2=10rad/s，试 用瞬心法求： 1）当 165时，点 C 的速度 vC； 2）当 165时，构件 3 的 BC 线上速度 最小的一点 E 的位置及速度的大小； 3）当 vC0 时， 角之值（有两个解） ； 解：1）以选定的比例尺l作机构运动简图 （图 b） 。 2）求 vC，定出瞬心 P13的位置（图 b） vC=

19、3l 3413 P P = 3413 23 13 B l l v P P P P gg g =2.4174=418(mm/s) 10 60 58 3 83 3 3）定出构件 3 的 BC 线上 速度最小的点 E 的位置： E 点位置如图所示。 vE=3l2.4523 13 EP =374(mm/s) 4）定出 vC0 时机构的两个位置（作于 图 c） ，量出： 145 227 想一想： 1.要用瞬心法求解某构件（如构件 3）上点的速度，首先需 1 2 3 4 A B C D 2 a) l=0.003m/mm c) 1 A B1 B2 2 C1(P13) C2(P13) 2 1 D B C l=

20、0.003m/mm b) 1 2 3 4 A D =165 P12 2 P12 P23 P34 P14 P13 E 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 14 要定出该构件的何种瞬心？ 2.构件（如构件 3）上某点的速度为零，则该点一定就是它的什么瞬心？ 24 在图示摆动导杆机构中，BAC90，LAB=60mm，LAC=120mm，曲柄 AB 以等 角速度 1=30rad/s 转动。请按照尺寸按比例重新绘制机构运动简图，试用相对运动图解 法求构件 3 的角速度和角加速度。 解：解：取长度比例尺作机构运动简图m

21、mm l /001 . 0 vB2=1lAB=3060=1800mm/s=1.8m/s aB2=12lAB=30260=54m/s2 323 2BBB B vvv vvv 方向：BC AB BC 大小： ？ 1lAB ？ 16rad/s，顺时针 3323 23 2 ntkr BBBB BB B aaaaa vvvvv 方向：BC BC BA CB CB 大小：32lBC ？ 12lAB 22vB3B2 ? 0.1 V mmsm/ 3 2 k B B a v p 1 4 1 1 C B 2 3 A p b3 b2 A b3 b3 b2 c 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业

22、：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 15 1210rad/s2，逆时针 (注：1和1计算过程略) 25 图示的各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件 1 以等角速度 1顺时针方向转动。 试用图解法求机构在图示位置时构件 3 上 C 点的速度及加速度(列出相对运动图解法矢量列出相对运动图解法矢量 公式，进行大小、方向分析，最后将下面的速度矢量图和加速度矢量图补充完整。公式，进行大小、方向分析，最后将下面的速度矢量图和加速度矢量图补充完整。) 上图中， ABCDBC lll2 CBCB vvv vvv ntnt CCBCBCB aaaaa vvvvv 方向：CD AB

23、 BC 方向：CD CD BA CB CB 大小： ？ 1lAB ？ 大小：CD2lCD ？ 12lAB CB2lCB ？ 有：vC=0，3=0，2=0.51 aC= aC t=1.5 aB=1.51 2 lAB 1 b B2 1 4 D 3 AC p（c ） b p 1 2 C 3 4 A B 1 b(c3) p(c2) )( 3 cp ) ( 3 nb mmsm a /1 2 n2， c 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 16 33232CBC BCC C vvvvv vvvvv 方向： ? AB B

24、C BC 大小： ？ 1lAB ？ 0 ? 33323232 ntkr CBC BC BCC CC C aaaaaaa vvvvv 方向： ? BA CB CB BC 大小： ？ 12lAB 32lCB ？ 0 23vC3C2=0 ? 有：vC3=1lAB aC3=0 26 已知：在图示机构中，lAB=lBC=lCD=l，且构件 1 以 1匀速转动。AB、BC 处于水平 位置 CDBC，试用相对运动图解法求 3，3 （v和 a可任意选择） 。 解： 属于两构件间重合点的问题 思路：因已知 B2点的运动，故通过 B2点求 B3点 的运动。 1）速度分析 3232 BBB B vvv vvv 方向

25、：BD AB CD 大小: ? 12l ？ 在速度多边形中，b3与极点 p 重合，vB3=0 且 3vB3/ lBD0，由于构件 2 与构件 3 套在一起，230 2）加速度分析 33323232 ntnkr BBBBB BB B aaaaaa vvvvvv 3 2B B v 1 D C BA 2 3 4 1 b2 p(b3) 3 t B a 3 2 r B B a b3 b2 p或 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 17 方向： BD BA CD 大小: 0 ? 12l 0 ？ 在加速度多边形中，矢量代

26、表 3 b uuu v 3 t B a v 则有： 2 2 31 31 2 2 t B BD al ll 将矢量移至 B3点，可见为3逆时针。 3 b uuu v 27 已知铰链四杆机构的位置、速度多边形和加速度多边形如下图所示。试求： 构件 1、2 和 3 上速度均为的点 X1、X2和 X3的位置； X v 构件 2 上加速度为零的点 Q 位置，并求出该点的速度； Q v 构件 2 上速度为零的点 H 位置，并求出该点的加速度； H a 第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析 专业：专业： 学号：学号： 姓名：姓名： 机械原理机械原理习题卡习题卡 18 H Q X3 X2 X1

27、1 A B C D 1 2 3 4 p(q)n2 b c n3 p(a,d,h) c x x1 x2 x3 l0.002m/mm a0.05m/s2/mm v0.01m/s/mm h q aH=v0.0569=3.45m/s h pvQ=v0.0139=0.39m/spq b (各速度矢量和加速度矢量的大小任意，但方向必须与此答案相同) 第四章第四章 平面机构的力分析平面机构的力分析 班级： 学号： 姓名： 19 1 1、填空题：填空题： 1. 作用在机械上的力分为 驱动力 和 阻抗力 两大类。 2对机构进行力分析的目的是： (1) 确定运动副中的反力 ；(2) 确 定机械上的平衡力或平衡力矩

28、 。 3确定构件惯性力的一般性方法中，对作平面移动的物体，其惯性力为 -ma ； 对绕定轴转动的构件，若转动轴线不通过质心，则其惯性力为 -ma ，而惯性力偶矩为 -J ；若转动轴线通过质心，则只存在 -J 。 4. 质量代换法是指把构件质量按一定条件用 集中于构件上某几个选定点的假想集中 质量 来代替。假想的集中质量称为 代换质量 ，其所在的位置称为 代换点 。 5. 质量代换应满足三个基本条件： 代换前后构件的质量不变 ； 代换前后构件的质心位置不变 ； 代换前后构件对质心轴的转动惯量不变 。 6. 质量代换中，动代换是指满足质量不变、质心位置不变以及对质心轴的转动惯量不变； 而静代换则是

29、指只满足 构件的质量不变和质心位置不变 。 7. 在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是槽面摩擦的当量摩擦 系数为，明显大于 f ，因此，机械中三角带传动比平型带传动用得更为广 sin f f 泛，而联接用的螺纹更多地采用三角形为螺纹牙型。 4考虑摩擦的移动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 大于摩擦角 ，当发生匀速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 等于摩 擦角 ，当发生减速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角 小于摩擦角 。 4考虑摩擦的转动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线 在摩擦圆之外 ，当发 第四章第四章 平面机构的力分

30、析平面机构的力分析 班级： 学号： 姓名： 20 生匀速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相切 ，当 发生减速运动时，说明外力的作用线 与摩擦圆相割 。 2、分析计算题分析计算题 1. 当图示的轧钢机的轧辊回转时,不需外力的帮助即能将轧件 带入轧辊之间。 （忽略轧件自重） 1试证明这时轧辊与扎件间的摩擦角不应小于； 2若 d=1200mm,a=25mm 及轧辊与扎件间的摩擦系数 f0.3，求扎件的最大厚度 h。 1图示工件在 A 点处受到辊子给工件的作用力，根据摩擦角的定义，该力方向将沿接触 点公法线方向，向阻碍工件相对辊子运动方向偏转摩擦角，如图所示 同理，在 A 点对应的点处也有同样情况

31、明显，两个力的合力必须产生向右的分力才能 将工件牵引入内，即必须才能完成牵引 2由几何关系 mmtgrrh6085.7525)1 . 0(cos600600225)cos(2 1 2. 对图示机构的各构件作出力分析，画出各构件的受力分析图（不考虑惯性力,考虑摩擦 力与不考虑摩擦力分别分析，摩擦角和摩擦圆大小自定） 。 1 2 3 4 d M F 第四章第四章 平面机构的力分析平面机构的力分析 班级： 学号： 姓名： 21 3.对图示机构的各构件作出力分析，画出各构件的受力分析图（不考虑惯性力,考虑摩擦 力与不考虑摩擦力分别分析，摩擦圆大小自定） 。 考虑摩擦各构件不考虑摩擦各构件 考虑摩擦各构

32、件不考虑摩擦各构件 第五章第五章 机械的效率和自锁机械的效率和自锁 班级： 学号： 姓名： 22 1 1、填空题：填空题： 1设机器中的实际驱动力为，在同样的工作阻力和不考虑摩擦时的理想驱动力为， P P 0 则机器效率的计算式是 = / 。 P 0 P 2设机器中的实际生产阻力为，在同样的驱动力作用下不考虑摩擦时能克服的理 想 Q 生产阻力为,则机器效率的计算式是 / 。 Q0 Q Q0 3假设某机器由两个机构串联而成，其传动效率分别为和，则该机器的传动效率为 1 2 * 。 1 2 4假设某机器由两个机构并联而成，其传动效率分别为和，则该机器的传动效率为 1 2 （P1*1+ P2*2）/

33、(P1+P2) 。 5. 从受力观点分析，移动副的自锁条件是 外力的作用线与运动方向法线的夹角小于等 于摩擦角 ；转动副的自锁条件是 外力的作用线与摩擦圆相切或相割 ；从效率观点 来分析，机械自锁的条件是 效率小于等于零 。 二、分析计算题二、分析计算题 1. 某滑块受力如图所示，已知滑块与地面间摩擦系 数 f，试求 F 与 Q 分别为驱动力时的机构运动效率。 F 为驱动力：ftg 1 于是由正弦定理： )90sin( )90sin( 0 0 Q F 令，得0 )90sin( 0 0 Q F Q F Q F Q 0 90 F 0 90 第五章第五章 机械的效率和自锁机械的效率和自锁 班级： 学

34、号： 姓名： 23 因此，其效率为 0 0 0 sin(90)cos()cossin = sin(90)sin(90)coscoscos Ff F 当 Q 为驱动力，F 变为阻力，取代替上式中的，并取倒数，得 00 0 0 sin(90sin(90)coscoscos = sin(90)cos( - )cos + sin F Ff ） 2. 图示楔块机构。已知：，各摩擦面间的摩擦系数均为,阻力 60of 0 15. N。试：Q 1000 画出各运动副的总反力； 画出力矢量多边形； 求出驱动力P值及该机构效率。 01 53077 . 8 ftg 由正弦定理： 和 )90sin()2180sin(

35、 0 21 0 RP )90sin()2sin( 0 12 RQ 第五章第五章 机械的效率和自锁机械的效率和自锁 班级： 学号： 姓名： 24 于是QP )2sin( )90sin( )90sin( )2180sin( 00 代入各值得：NP7007.1430 取上式中的，可得 0 0NP1000 0 于是6990 . 0 0 P P 第六章第六章 机械的平衡机械的平衡 班级： 学号： 姓名： 25 一、填空题： 1.研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的 惯性力和惯性力偶矩 ，减少或消除在机构各运动副 中所引起的 附加动压 力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿

36、命。 2.回转构件的直径和轴向宽度之比符合条件或有重要作用的回转构件，必须满足动平衡条件方能平Db/D b5 稳地运转。如不平衡，必须至少在 2 个校正平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得平衡。 3.只使刚性转子的 惯性力 得到平衡称静平衡，此时只需在 1个 平衡平面中增减平衡质量；使 惯性力和惯性力偶矩 同时达到平衡称动平衡，此时至少要在 2 个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子的不平衡问题。 4. 刚性转子静平衡的力学条件是 质径积向量和等于零 ，而动平衡的力学条件是 质径积向量和等于零，离心力引起 的合力矩等于零 。 5.符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在 回转轴线上

37、 。静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在 质 心最低处 位置静止，由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。 6. 图a、b、c中，S为总质心，图 a, b 中的转子具有静不平衡，图 c 中的转子是动不平衡。 7.机构总惯性力在机架上平衡的条件是 机构的总质心静止不动 。 8.在图示a、b、c三根曲轴中，已知，并作轴向等间隔布置，并且各曲拐都在同一 1 12 23 34 4 m rm rm rm r 轴平面内，则其中 a, b, c 轴已达静平衡， c 轴已达动平衡。 第六章第六章 机械的平衡机械的平衡 班级： 学号： 姓名： 26 二、判断题 1. 若刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以

38、说该转子也满足静平衡条件。 () 2. 不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡 质量即可达到动平衡。() 3. 经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量 。() 4. 作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件内部得到平衡。() 三、选择题： 1设图示回转体的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于 D 状态。 A) 静不平衡 B) 静平衡 C) 完全不平衡 D) 动平衡 2图示为一圆柱凸轮。设该凸轮的材料均匀，制造精确，安装正确，则当它绕AA轴线转动时，是处于 B 状态

39、。 A) 静不平衡 B) 静平衡 C) 完全不平衡 D) 动平衡 第六章第六章 机械的平衡机械的平衡 班级： 学号： 姓名： 27 3. 机械平衡研究的内容是 C A) 驱动力与阻力间的平衡 B) 各构件作用力间的平衡 C) 惯性力系间的平衡 D) 输入功率与输出功率间的平衡 4. 图示一变直径带轮。设该带轮的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于 D 状态。 A) 静不平衡 B) 静平衡 C) 完全不平衡 D) 动平衡 5. 图示为一发动机曲轴。设各曲拐部分的质量及质心至回转轴线的距离都相等，当该曲轴绕OO轴线回转时是处于 B 状态。 A) 静不平衡 B) 静平衡 第六章第

40、六章 机械的平衡机械的平衡 班级： 学号： 姓名： 28 C) 完全不平衡 D) 动平衡 6 为了平衡曲柄滑块机构ABC中滑块C的往复惯性力(曲柄和连杆质量不计)，在原机构上附加一对称滑块机构 。设滑块和质量相等，,机构在运转时能达到 B 。 ABCC C AB AB ll BC B C ll A) 惯性力全部平衡，且不产生附加惯性力偶矩。 B) 惯性力全部平衡，但产生附加惯性力偶矩。 C) 惯性力部分平衡，且不产生附加惯性力偶矩。 D) 惯性力部分平衡，但产生附加惯性力偶矩。 四、计算题 1. 图示两个回转构件是否符合静平衡条件？是否符合动平衡条件？为什么？ 第六章第六章 机械的平衡机械的平

41、衡 班级： 学号： 姓名： 29 对a 30 420 60 i i mr 处于静平衡状态 对b，,处于静平衡状态10 104 154 100 i i mr 将分解到1，3平面内 2 m 1 22 12 1818()mmAA 1 2 6m 31 222 4mmm 在平面 1 中， 6 104 150 i i mr 在平面 3 中 4 104 100 i i mr 所以，图 b 处于动平衡状态 第六章第六章 机械的平衡机械的平衡 班级： 学号： 姓名： 30 2图示为绕O点回转的薄片圆盘，在位置1、2处钻孔， ，孔部分材料质量分别为 1 0 1m.r 2 0 2m.r ，。为进行静平衡，欲在半径的

42、圆周上钻一孔。试表示出孔的 方向， 1 1 0kg.m 2 0 5kg.m 0 5m. b r b 并求出钻去材料的质量。 b m 3图示为一鼓轮，上有重块A、B，已知它们的质量 ，今欲在平面、上分别加一 A 4kgm B 2kgm 平衡质量和，它们分布在的圆周上， b m b m1200mm 使鼓轮达到完全平 衡。试求和 b m 的大小，并在 b m 图中画出它的安放 位置。 1 1 2 2 1 0 0 10 1kg m 0 5 0 20 1kg m . . m r m r 由静平衡条件： 1 12 2 0 b b m rm rm r 得，方向如图所示。0 1kg m. b b m r 所以钻孔的质量为0 1 0 50 2kg. / b m 第六章第六章 机械的平衡机械的平衡 班级： 学号： 姓名： 31 将不平衡质量、分解至，平