第六章 机械的平衡
一、选择与填空题
1、C 2、C 3、A 4、静，动
5、就是设法将构件的不平衡惯性力加以平衡以消除或减小其不良影响。
6、静平衡， 质量可近似认为分布在垂直于其回转轴它们的线的同一平面内，?F?0； 动平衡， 这时的偏心质量往往是分布在若干个不同的回转平面内， ?F?0。
?M?07、不一定 ，一定 8、一个，两个 9、?F?0 ，大带轮，大齿轮 10、电动机轴，曲轴，大飞轮，大带轮。 二 分析计算题
1、解： m1r1?m2r2?m3r3?m4r4?mbrb?0 m1r1?60kg?mm,m2r2?72kg?mm,m3r3?70kg?mm,m4r4?72kg?mm
取??2kg?mm，作矢量图如图（b）所示，则
Wmmd
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m3r3cm2r2
mbrb?ea??W?10kg?mm, mb?1kg
rb与r1的夹角为零度。
2、解： A轴?F?0,?M?0,静平衡。
B轴：?F?0,?M?0,动平衡。
改变l2不影响原有的状态。
第七章机械的运转及其速度波动的调节
一、选择与填空题
1、A 2、D 3、D 4、D 5、C 6、C，AB 7、起动阶段，稳定运转阶段，停车阶段 8、功率相等，动能相等
9、作用在等效构件上的等效力或等效力矩的瞬时功率与作用在原机械系统上的所有外力的同一瞬时功率之和相等，作用有等效质量或等效转动惯量的等效构件的动能等于原机构系统的动能。 10、0.06
11、102.5 97.5 二、分析、计算题
’’
1、图示车床主轴箱系统中，带轮半径R0=40mm，R1=120mm，各齿轮的齿数为z1= z2=20，
’’2222
z2=z3=40，各轮转动惯量为J1=J2=0.01kgm，J2=J3=0.04kgm，J0=0.02kgm，J1=0.08kgm，作用在主轴Ⅲ上的阻力矩M3 =60Nm。当取轴Ⅰ为等效构件时，试求机构的等效转动惯量J和阻力矩的等效力矩Mr。 I1?R 2?1解：（1） J?J1?J1?(J2?J2)(?? ?22)?J3(3)2?J0(0)2?1?1?1z1z2)2?J3(z2z1z3z2)2?J0(R12 )R0MIIIII23M3 ?J1?J1?(J2?J2)(R0 ?0.08?0.01?(0.04?0.01)(20)2?0.04?(20?20)2?0.02?(120)2?0.285kg?m3
4040?4040 （2）Mr??M3zz?320?20 ??M321??60???15N?m?1z3z240?402、图示为对心对称曲柄滑块机构，已知曲柄OA=OA=r，曲柄对O轴的转动惯量为J1，滑
’’
块B及B的质量为m，连杆质量不计，工作阻力F =F，现以曲柄为等效力构件，分别求
A出当φ=90°时的等效转动惯量和等效阻力矩。
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F’
?OB?F??
解：根据机械系统的等效动力学原理可知
?'?111122 J?J1?m(B)2?m(B)2 J?12?J1?12?m?B?m?B2222?1?1Mr?1?F?B?F'?B' Mr?F?B?F'?1?B
?1'当??90?时，有?B??B??A??1r
'故J?J1?2mr2；M4?2Fr,方向与?相反。
3、 在图所示的行星轮系中，已知各轮的齿数为z1 = z2 = 20，z3 = 60，各构件的质心均在其相对回转轴线上，它们的转动惯量分别为J1＝J2＝0.01 kg·m2，JH＝ 0.16 kg·m2 ，行星轮2的质量 m2＝2 kg ，模数 m＝10mm，作用在系杆 H上的力矩MH＝40 N·m，方向与系杆的转向相反。求以构件 1为等效构件时的等效转动惯量Je和MH等效力矩Me。 解：当以构件 1为等效构件时的等效转动惯量为
Je?J1?J2(v?22?)?m2(O2)2?JH(H)2 ?1?1?1z1因为iH??1??H??z3 13?3??H又因为?3?0，所以?H??1vO2?lH?Hz120??0.25 z1?z320?60?1?1m(z1?z2)?H10?10?3?(20?20)???0.25?0.05
2?12因为iH??2??H?z3
23?3??Hz2又因为?3?0，所以?2?z2?z3?20?60??2
?Hz220所以?2??2??H??2?0.25??0.5
?1?H?1从而得
Je?0.01?0.01?(?0.5)2?2?(0.05)2?0.16?(0.25)2?0.0275kg?m2
当以构件 1为等效构件时MH的等效力矩为
Me??MH(?H)??40?0.25??10N?m ?1
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第八章 平面连杆机构及其设计
一、选择与填空题
1．0?,1 2．360?整周，1 3．曲柄，机架 4．曲柄，连杆
5．改变构件的形状和运动尺寸，改变运动副的尺寸，选用不同的构件为机架，运动副元素的逆换。
6．A 7．E 8．①B ②B 9．B 10．①A ②B 二、分析、计算题
1、图a、图c、图d机构在图示位置正处于“死点”
图a 图b 图c 图d 2、解：(1)由题意知，lAB应为最短杆，则lAB?lBC?lCD?lAD
lAB?50?35?30
lAB?15mm
所以，若机构为曲柄摇杆机构，lAB最大值应为15mm
(2)由题意知，lAD应为最短杆，则lAD?lBC?lCD?lAB
30?50?35?lAB lAB?45mm
所以，若机构为双曲柄机构，lAB最小值应为45mm
(3)由题意知，杆长条件应均不满足，则 若lAB为最短杆，lAB?15mm
若lAD为最短杆，lBC为最长杆，lAB若lAD为最短杆，lAB为最长杆，lAB?45mm
?55mm(lAB?lAD?lCD?lBC)
所以，若机构为双摇杆机构，lAB取值范围应为15mm?lAB?45mm或55mm?lAB?115mm。 3、解：（1）做出极位时的机构运动简图 则由余弦定理得极位夹角
???C?AD??C??AD?arccos?arccos(l1?l2)?l?l(l?l)?l?l?arccos212l4(l1?l2)2l4(l2?l1)2242322423
(28?52)2?722?502(52?28)2?722?502?arccos?19?2?72?(28?52)2?72?(52?28)
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