《機械原理習題集》原稿子2

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1、word機械原理習題集姓 名 專業(yè)班級 學 號 交通與機械工程學院根底教研室目 錄第一章 緒 論1第二章 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2第三章 平面機構(gòu)的運動分析8第四章 平面機構(gòu)的力分析18第五章 機械效率與自鎖24第六章 機械的平衡30第七章 機器的運轉(zhuǎn)與其速度波動的調(diào)節(jié)34第八章 平面連桿機構(gòu)41第九章 凸輪機構(gòu)與其設(shè)計49第十章 齒輪機構(gòu)與其設(shè)計56第十一章 齒輪系與其設(shè)計67第一章 緒 論選擇填空1、機構(gòu)中的構(gòu)件是由一個或多個零件所組成，這些零件間 B 產(chǎn)生任何相對運動。A、可以 B、不能2、構(gòu)件是組成機器的B 。A、制造單位 B、獨立運動單元 C、原動件 D、從動件簡答題1、什么是機構(gòu)、機器

2、和機械？機構(gòu)：在運動鏈中，其中一個件為固定件機架，一個或幾個構(gòu)件為原動件，其余構(gòu)件具有確定的相對運動的運動鏈稱為機構(gòu)。機器：能代替或減輕人類的體力勞動或轉(zhuǎn)化機械能的機構(gòu)。機械：機器和機構(gòu)的總稱。2、機器有什么特征？1經(jīng)過人們精心設(shè)計的實物組合體。2各局部之間具有確定的相對運動。3能代替或減輕人的體力勞動，轉(zhuǎn)換機械能。3、機構(gòu)有什么特征？1經(jīng)過人們精心設(shè)計的實物組合體。2各局部之間具有確定的相對運動。4、什么是構(gòu)件和零件？構(gòu)件：是運動的單元，它可以是一個零件也可以是幾個零件的剛性組合。零件：是制造的單元，加工制造不可再分的個體。第二章 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析判斷題1、具有局部自由度的機構(gòu)，在計算機構(gòu)

3、的自由度時，應當首先除去局部自由度。 2、具有虛約束的機構(gòu)，在計算機構(gòu)的自由度時，應當首先除去虛約束。 3、虛約束對運動不起作用，也不能增加構(gòu)件的剛性。4、六個構(gòu)件組成同一回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動副，如此該處共有三個轉(zhuǎn)動副。 選擇填空1、原動件的自由度應為 B 。A、0 B、1 C、22、機構(gòu)具有確定運動的條件是 B 。A、自由度0 B、自由度原動件數(shù)C、自由度13、由K個構(gòu)件匯交而成的復合鉸鏈應具有A個轉(zhuǎn)動副。A、K1 B、K C、K14、一個作平面運動的自由構(gòu)件有B個自由度。A、1 B、3 C、65、通過點、線接觸構(gòu)成的平面運動副稱為C。A、轉(zhuǎn)動副 B、移動副 C、高副6、通過面接觸構(gòu)成的平面運動副

4、稱為A。A、低副 B、高副 C、移動副7、平面運動副的最大約束數(shù)是B。A、1 B、2 C、3 8、原動件數(shù)少于機構(gòu)自由度時，機構(gòu)將B。A、具有確定的相對運動 B、無規(guī)如此地亂動 C、遭到破壞。填空題1、使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接稱為運動副。2、平面機構(gòu)中的低副有移動副和回轉(zhuǎn)副兩種。3、機構(gòu)中的構(gòu)件可分為三類：原動件、從動件和機架。4、在平面機構(gòu)中假如引入一個高副將引入1個約束。5、在平面機構(gòu)中假如引入一個低副將引入2個約束。6、平面運動副按組成運動副兩構(gòu)件的接觸特性，分為低副和高副兩類。其中兩構(gòu)件間為面接觸的運動副稱為低副；兩構(gòu)件間為點接觸或線接觸的運動副稱為高副。7、在平面機

5、構(gòu)中構(gòu)件數(shù)、約束數(shù)與機構(gòu)自由度的關(guān)系是F=3n-2PL-Ph。8、機構(gòu)具有確定的相對運動條件是原動件數(shù)等于機構(gòu)的自由度數(shù)。簡答題1、什么是平面機構(gòu)？組成機構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面上運動。2、什么是運動副？平面運動副分幾類，各類都有哪些運動副？其約束等于幾個？運動副：兩個構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接叫運動副。平面運動副分兩類：1平面低副面接觸包括：轉(zhuǎn)動副、移動副，其約束為 2。2平面高副點、線接觸包括：滾子、凸輪、齒輪副等，約束為 1。3、什么是運動鏈，分幾種？假如干個構(gòu)件用運動副聯(lián)接組成的系統(tǒng)。分開式鏈和閉式鏈。4、什么是機架、原動件和從動件？機架：支承活動構(gòu)件運動

6、的固定構(gòu)件。原動件：運動規(guī)律給定的構(gòu)件。從動件：隨原動件運動，并且具有確定運動的構(gòu)件。5、機構(gòu)確定運動的條件是什么？什么是機構(gòu)自由度？條件：原動件的數(shù)目等于機構(gòu)的自由度數(shù)。機構(gòu)自由度：機構(gòu)具有確定運動所需要的獨立運動參數(shù)。6、平面機構(gòu)自由度的計算式是怎樣表達的？其中符號代表什么？F 3n- 2PL-PH 其中：n-活動構(gòu)件的數(shù)目，PL-低副的數(shù)目，PH-高副的數(shù)目。7、在應用平面機構(gòu)自由度計算公式時應注意些什么？應注意復合鉸鏈、局部自由度、虛約束。8、什么是復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，在計算機構(gòu)自由度時應如何處理？復合鉸鏈：多個構(gòu)件在同一軸線上組成轉(zhuǎn)動副，計算時，轉(zhuǎn)動副數(shù)目為m-1個局部自由

7、度：與整個機構(gòu)運動無關(guān)的自由度，計算時將滾子與其組成轉(zhuǎn)動副的構(gòu)件假想的焊在一起，預先排除局都自由度。虛約束：不起獨立限制作用的約束，計算時除去不計。9、什么是機構(gòu)運動簡圖，有什么用途？拋開構(gòu)件的幾何形狀，用簡單的線條和運動副的符號，按比例尺畫出構(gòu)件的運動學尺寸，用來表達機構(gòu)運動情況的圖形。用途：對機構(gòu)進展結(jié)構(gòu)分析、運動分析和力分析。習題2-1 如下列圖為一簡易沖床的初擬設(shè)計方案。設(shè)計的思路是：動力由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組成的凸輪機構(gòu)將使沖頭4上下運動以達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構(gòu)運動簡圖，分析其是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖？并提出修改方案。2-2 如下列圖為一具有急回運

8、動的沖床。圖中繞固定軸心A轉(zhuǎn)動的菱形盤1為原動件，其滑塊2在B點鉸接，通過滑塊2推動撥叉3繞固定軸心C轉(zhuǎn)動，而撥叉3與圓盤4為同一構(gòu)件，當圓盤4轉(zhuǎn)動時，通過連桿5使沖頭6實現(xiàn)沖壓運動。試繪制其機構(gòu)運動簡圖。2-3 試計算圖示齒輪-連桿組合機構(gòu)的自由度。 解：(a) A為復合鉸鏈 n=4, PL=5, Ph=1. F=3n-2PL-Ph=342511 (b) B C D為復合鉸鏈 n=6, PL=7, Ph=3 F=3n-2PL-Ph=36273=12-4 試計算圖示凸輪-連桿組合機構(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；圖b中在D處為鉸接在一起的兩個滑塊。解： a)

9、 L D 為局部自由度 方法1：n=9 PL=11 Ph=2 F=2 F=3n-2PL-Ph-F=392112 =1 方法2：n=7 PL=9 Ph=2 F=3n-2PL -Ph =37292 =1 b) 局部自由度E，B。虛約C方法1：n=7 PL=8 Ph=2 F=2F=3n-2PL-Ph-F=37282=1 訪法2：n=5 PL=6 Ph=F=3n-2PL-Ph =35-26- =12-5 試計算如下列圖各平面機構(gòu)的自由度。 解： a 局部自由度 C 簡化法：n=4 ,pl =5, ph=1. F=34251 =1 b 局部自由度 F 簡化：n=6, pL=8 ph=1 F=36281

10、=12-6 計算機構(gòu)自由度，圖中標箭頭的構(gòu)件為原動件應注明活動件、低副、高副的數(shù)目，假如機構(gòu)中存在復合鉸鏈，局部自由度或虛約束，也須注明。解：局部自由度E，復合鉸鏈C。簡化：n7, pL9, ph1F37291 22-7 計算機構(gòu)自由度并分析組成此機構(gòu)的根本桿組、確定機構(gòu)的級別。解：n5, pL7, ph0. F35270 =1 級桿組解：n9, p13, p0. F39-2130=1 級桿組第三章 平面機構(gòu)的運動分析判斷題1、兩構(gòu)件組成一般情況的高副即非純滾動高副時，其瞬心就在高副接觸點處。2、平面連桿機構(gòu)的活動件數(shù)為n，如此可構(gòu)成的機構(gòu)瞬心數(shù)是nn+1/2。 3、在同一構(gòu)件上，任意兩點的絕

11、對加速度間的關(guān)系式中不包含哥氏加速度。 4、在平面機構(gòu)中，不與機架直接相連的構(gòu)件上任一點的絕對速度均不為零。 選擇填空1、在兩構(gòu)件的相對速度瞬心處，瞬時重合點間的速度應有A。A、兩點間相對速度為零，但兩點絕對速度不等于零；B、兩點間相對速度不等于零，但其中一點的絕對速度等于零；C、兩點間相對速度不等于零且兩點的絕對速度也不等于零；D、兩點間的相對速度和絕對速度都等于零。2、速度影像原理適用于 B。A、不同構(gòu)件上各點 B、同一構(gòu)件上所有點 C、同一構(gòu)件上的特定點。3、速度瞬心是指兩構(gòu)件上C。A、絕對速度相等的點 B、相對速度為零的點 C、等速重合點4、加速度影像原理不能用于C。A、同一構(gòu)件上的某

12、些點 B、同一構(gòu)件上各點 C、不同構(gòu)件上的點。填空題:1、速度瞬心可以定義為相互作平面相對運動的兩構(gòu)件上瞬時速度相等重合 點。2、相對瞬心與絕對瞬心的一樣點是 都是等速重合點，不同點是絕對速度是否為零；在由N個構(gòu)件組成的機構(gòu)中，有 N(N-1)/2(N-1)個相對瞬心，有N-1個絕對瞬心。3、當兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動副時，其相對瞬心在轉(zhuǎn)動中心處；組成移動副時，其瞬心在垂直于導路處；組成兼有滑動和滾動的高副時，其瞬心在過接觸點的公法線上處。4、作相對運動的三個構(gòu)件的三個瞬心必在同一條直線上5、平面四桿機構(gòu)共有相對瞬心3個，絕對瞬心3個。6、用矢量方程圖解法對機構(gòu)進展運動分析時，影像原理只能應用于同一構(gòu)件

13、上的各點。簡答題1、平面機構(gòu)運動分析的容、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)件上點的軌跡、位移、速度、加速度。目的：改造現(xiàn)有機械的性能，設(shè)計新機械。方法：圖解法、解析法、實驗法。2、什么是速度瞬心，機構(gòu)瞬心的數(shù)目如何計算？瞬心：兩個構(gòu)件相對速度等于零的重合點。 K = N (N-1) / 23、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)動副的軸心。2兩構(gòu)件組成移動副，瞬心在無窮遠處。3純滾動副的按觸點，4高副接融點的公法線上。4、用相對運動圖解法求構(gòu)件的速度和加速度的根本

14、原理是什么？根本原理是理論力學中的剛體平面運動和點的復合運動。5、什么是基點法？什么樣的條件下用基點法？動點和基點如何選擇？基點法：構(gòu)件上某點的運動可以認為是隨其上任選某一點的移動和繞其點的轉(zhuǎn)動所合成的方法。求同一構(gòu)件上兩點間的速度和加速度關(guān)系時用基點法，動點和基點選在運動要素己知的鉸鏈點。6、用基點法進展運動分析的步驟是什么？1選長度比例尺畫機構(gòu)運動簡圖2選同一構(gòu)件上運動要素多的鉸鏈點作動點和基點，列矢量方程，標出量的大小和方向。3選速度和加速度比例尺與極點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對所求的量進展計算和判定方向。7、什么是運動分析中的影像原理？注意什么？影像

15、原理：同構(gòu)件上兩點的速度或加速度求另外點的速度和加速度，如此這三點速度或加速度矢端所圍成的三角形與這三點在構(gòu)件上圍成的三角形相似，這就稱作運動分析中的影像法，又稱運動分析中的相擬性原理。注意：三點必須在同一構(gòu)件上，對應點排列的順序同為順時針或逆時針方向。8什么是速度和加速度極點？在速度和加速度多邊形中，絕對速度為零或絕對加速度為零的點，并且是絕對速度或絕對加速度矢量的出發(fā)點。9、速度和加速度矢量式中的等號，在速度和加速度多邊形中是哪一點？箭頭對頂?shù)狞c。10、在機構(gòu)運動分析中在什么情況下應用應用重合點法？兩個活動構(gòu)件有相對運動時，求重合點的速度和加速度。11、應用重合點進展運動分析時，什么情況下

16、有哥氏加速度？當牽連角速度和重會點間相對速度不等于零時，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 = 22VB1B2方向為：VB1B2 的矢量按牽連角速度2方向旋轉(zhuǎn) 900 。12、應用重合點法進展運動分析時的步驟是什么？1選擇比例尺畫機構(gòu)運動簡圖。2選運動要素多的鉸鏈點為重合點，列速度，加速度矢量方程。3選速度比例尺和速度極點畫速度多邊形。4選加速度比例尺和加速度極點畫加速度多邊形圖。5回答所提出的問題。習題3-1 試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時的全部瞬心的位置。3-2 在圖示的機構(gòu)中，各構(gòu)件長度機構(gòu)比例尺L=實際構(gòu)件長度/圖上長度=0.002m/mm，原

17、動件以等角速度1 =10 rad/s逆時針轉(zhuǎn)動，試用圖解法求在圖示位置時點E的速度vE和加速度aE，構(gòu)件2的角速度2和角加速度2。建議?。簐=0.005(m/s)/ mm；a=0.05(m/s2)/mm。解：速度分析， 方向 CD AB BC 大小 ? 1L1 ?速度比例尺V=0.005(m/s)/mm, 求VE：作bceBCE 用影像法得出加速度分析。求ac 方向 CD CD BA CB BC大小 ？ ？用影像法求)33-3在圖示的機構(gòu)中，各構(gòu)件長度(L=0.002m/mm)，原動件以等角速度1=10 rad/s逆時針轉(zhuǎn)動，試用圖解法求點D的速度vD和加速度aD。建議?。簐=0.03(m/s

18、)/mm；a=0.6(m/s2)/mm。解： 1 選F點為重合點，如此 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。用影像法求解。加速度分析()方向 大小?（2） 求 用速度影像法求解。3-4 在圖示的機構(gòu)中，各構(gòu)件的尺寸與原動件1的角速度1為常數(shù)，試以圖解法求在1= 90時構(gòu)件3的角速度3與角加速度3比例尺任選。解：選B點為重合點， 速度分析 方向 BD AB CD 大小 ？ ? 作速度多邊形，如下列圖： 沿逆時針方向 加速度分析 方向 BD BD BA CD CD 大小 ? ? 作加速度多邊形，如下列圖： 順時針方向3-5 在圖示的搖塊機

19、構(gòu)中，LAB30mm，LAC100mm，LBD50mm，LDE = 40mm，曲柄以等角速度1 = 10rads回轉(zhuǎn)，試用圖用法求機構(gòu)在145位置時，點C和點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點為重合點速度分析 方向 BC AB BC 大小 ？ ？做速度多邊形，如下列圖： 順時針方向求 取BECb3ep加速度分析， 方向 BC BC BA BC BC 大小 ? ?作加速度多邊形，如下列圖： 求 作影像圖，取BECb3ep 如此 3-6 在圖示六桿機構(gòu)中，機構(gòu)運動簡圖以與原動件的角速度1為常數(shù)，試用矢量方程圖解法求：1構(gòu)件2的角速度2；2速度vD與角速度5。要求列出矢量方

20、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 A AB大小 ？ ？作速度多邊形，如下列圖 逆時針方向 2求AB桿上的 。 影像法，作ABDabd如此 方向如圖。（3） 求 ,重合點法， 方向 DE AB 大小 ？ ？由速度多邊形可知 (逆時針3-7 在圖示六桿機構(gòu)中，：lBC=lCD=l1=l3=420mm, lAB=140mm，l2=180mm，1=20rad/s。1分析該機構(gòu)的自由度以與機構(gòu)的級別；2用相對運動圖解法求解在圖示位置時，F(xiàn)點的速度；3構(gòu)件2的角速度2。解：1求自由度 N=5, PL=7 Ph=0 F=35270 =1

21、 級桿組2求 (基點法) 方向 CD AB BC 大小 ？ ？作速度多邊形，如下列圖： 逆時針方向（3） 求2桿上的E點速度， 作影像圖， 如此的大小，方向可求。 4求5 桿上的點速度，重合點法方向大??？3-8 圖示為干草壓縮機中的六桿機構(gòu)，各構(gòu)件長度lAB=600mm，lOA=150mm，lBC=120mm，lBD=500 mm，lCE=600 mm與xD=400 mm，yD=500 mm，yE=600 mm，1=10rad/s。欲求活塞E在一個運動循環(huán)中的位移、速度和加速度，試寫出求解步驟并畫出計算流程圖。解：，=,=()（） 求基點法方向大??？作速度多邊形，如下列圖：逆時針方向()求用影

22、像法求解，求方向水平大小？(順時針方向第四章 平面機構(gòu)的力分析判斷題1、在機械中，因構(gòu)件作變速運動而產(chǎn)生的慣性力一定是阻力。2、在車床刀架驅(qū)動機構(gòu)中，絲杠的轉(zhuǎn)動使與刀架固聯(lián)的螺母作移動，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)動副，不論軸頸在加速、等速、減速不同狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，其總反力的作用線一定都切于摩擦圓。 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、作變速運動的構(gòu)件上的慣性力，B。A、當構(gòu)件加速運動時它是驅(qū)動力，當構(gòu)件減速運動時它是阻力；B、當構(gòu)件加速運動時它是阻力，當構(gòu)件減速運動時它是驅(qū)動力；C、無論構(gòu)件是加速運動還是減速運動時，它總

23、是阻力；D、無論構(gòu)件是加速運動還是減速運動時，它總是驅(qū)動力。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對構(gòu)件1的相對運動方向所成角度恒為 C 。A、0 B、90 C、鈍角 D、銳角4、在機械中阻力與其作用點速度方向 D 。A、一樣 B、一定相反 C、成銳角 D、相反或成鈍角5、在機械中驅(qū)動力與其作用點的速度方向 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、在機械中，因構(gòu)件作變速運

24、動而產(chǎn)生的慣性力 D 。A、一定是驅(qū)動力 B、在原動機中是驅(qū)動力，在工作機中是阻力C、一定是阻力 D、無論在什么機器中，它都有時是驅(qū)動力，有時是阻力。7、圖示徑向軸承，虛線所示為摩擦圓，初始狀態(tài)為靜止不動的軸頸，在外力的作用下，其運動狀態(tài)是 C 。A、勻速運動 B、仍然靜止不動C、加速運動 D、減速運動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、當考慮摩擦時，徑向軸頸轉(zhuǎn)動副中，總反力RBAA 。A、必切于摩擦圓，且RBA對軸心的力矩方向與AB的方向相反；B、必切于摩擦圓，且RBA對軸心的力矩方向與BA的方向相反；C、必與摩擦圓相割，且RBA對軸心的力

25、矩方向與AB的方向相反。10、考慮摩擦的轉(zhuǎn)動副，不論軸頸在加速、等速、減速不同狀態(tài)下運轉(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、對機構(gòu)進展力分析的目的是：(1)確定運動副反力 ；(2)確定機構(gòu)平衡力或平衡系力偶。2、靜力分析一般適用于低速機械，慣性力小，忽略不計的情況。3所謂動態(tài)靜力分析是指把慣性力視為加于機構(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、機械中三角帶傳動比平型帶傳動用得更為廣泛，從摩擦角度來看，其主要原因是 一樣情況下，三角帶傳動摩擦力大于平型帶傳動摩擦力。簡答題1、什么是機構(gòu)的動態(tài)靜力分析？在什么樣的機構(gòu)

26、中必須考慮慣性力的影響？在機構(gòu)中將慣性力視為一般外力加于構(gòu)件上，再按靜力學方法進展分析計算，這種考慮慣性力的機構(gòu)受力分析的方法稱為動態(tài)靜力分析，在高速重載機械中必須考慮慣性力，因為慣性力很大。2、什么是慣性力和總慣性力？慣性力：是一種加在變速運動構(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，即使其對質(zhì)心的力矩等于慣性力矩。Pi hL = Js。這時的 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、機構(gòu)動態(tài)靜力分析的目的是什么、步驟、方法是什么？目的：確定各云動副中的反力，確定機械上的平衡力或平衡力矩。步驟：1對機構(gòu)進

27、展運動分析，求出質(zhì)點 s 的加速度 as 和各構(gòu)件的角加速度。2按 Pi = - m as 和 M = - Js確定慣性力和力矩加在相應的構(gòu)件上作為外力。3確定各個運動副中的反力，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方向的反力 Rn 和沿桿長垂直方向的反力 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確定原動件上的平衡力和平衡力矩，用靜力學力和力矩平衡條件進展計算。5、圖示軸頸1在軸承2中沿方向轉(zhuǎn)動，Q為驅(qū)動力，為摩擦圓半徑

28、。1試判斷圖A、B、C中哪個圖的總反力R21是正確的？2針對正確圖形，說明軸頸是勻速、加速、減速運動還是自鎖？題5 題66、圖a、b給出運轉(zhuǎn)著軸頸受力的兩種情況，Q為外力，為摩擦圓半徑。試畫出軸承對軸頸的總反力R21，并說明在此兩種情況下該軸的運動狀態(tài)(勻速、加速或減速轉(zhuǎn)動)。習題4-1 圖示為一曲柄滑塊機構(gòu)的三個位置，P為作用在滑塊上的驅(qū)動力，摩擦圓摩擦角如下列圖。試在圖上畫出各運動副反力的真實方向。構(gòu)件重量與慣性力略去不計。 解題步驟：1，判斷受拉？受壓？ 2，判斷21，23 ,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構(gòu)中，機構(gòu)的位置、各構(gòu)件的尺寸和驅(qū)動力

29、F，各轉(zhuǎn)動副的半徑和當量摩擦系數(shù)均為r和fv。假如不計各構(gòu)件的重力、慣性力，求各轉(zhuǎn)動副中反作用力的作用線和作用在從動件3上的阻力偶矩M3的方向。 容提要：1，2桿受壓 2，21，23 都是逆時針轉(zhuǎn)向 (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構(gòu)中，機構(gòu)的位置和各構(gòu)件的尺寸，驅(qū)動力為Pd，圖中的虛線小圓為摩擦圓，不計各構(gòu)件的重力和慣性力，要求各轉(zhuǎn)動副中反作用力的作用線和機構(gòu)能克制的作用在從動件3上的阻力偶矩M3的轉(zhuǎn)向。4-4 在圖示的曲柄滑塊機構(gòu)中，lAB=90 mm，lBC=240 mm；曲柄上E點作用有生產(chǎn)阻力Q且與曲柄垂直；滑塊與機架間的摩擦角=8，鉸鏈A、B

30、、C處的虛線小圓為摩擦圓，其半徑分別為A=8 mm，B=C=6 mm；滑塊上作用有水平驅(qū)動力F=1000 N。設(shè)不計各構(gòu)件的重力和慣性力，求當曲柄處于=50位置時，驅(qū)動力F所能克制的生產(chǎn)阻力Q的大小解：1，取2桿研究：受壓，21 ，23都是順時針轉(zhuǎn)向，（2） ，取3塊研究： 3，取1 桿研究：4-5、在圖示雙滑塊機構(gòu)中，工作阻力Q=500 N，轉(zhuǎn)動副A、B處摩擦圓與移動副中的摩擦角如下列圖。試用圖解法求出所需驅(qū)動力P。 規(guī)定 ：取力比例尺P = 10 N/mm 。解：(1)取2桿研究： 為二力桿， 受壓， 2123 均為逆時針轉(zhuǎn)向 (2) 取3 桿研究： 三力匯交 (3)取1塊研究： 第五章機

31、械效率與自鎖選擇填空題1、在機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個運動循環(huán)中，假如輸入功為Wd，輸出功為Wr，損失功為Wf，如此機器的機械效率為A 。A、WrWd B、WfWd C、WrWf2、機械出現(xiàn)自鎖是由于 A 。A、機械效率小于零 B、驅(qū)動力太小 C、阻力太大 D、約束反力太大3、從機械效率的觀點分析，機械自鎖的條件為 B 。A、機械效率0 B、機械效率0 C、機械效率04、在由假如干機器并聯(lián)構(gòu)成的機組中，假如這些機器中單機效率相等均為0，如此機組的總效率必有如下關(guān)系C 。A、0 B、0 C、=0 D、=n0 (n為單機臺數(shù))5、在由假如干機器并聯(lián)構(gòu)成的機組中，假如這些機器的單機效率均不一樣，其中最高效率

32、和最低效率分別為max和min，如此機組的總效率必有如下關(guān)系D 。A、max C、minmax D、minmax6、在由假如干機器串聯(lián)構(gòu)成的機組中，假如這些機器的單機效率均不一樣，其中最高效率和最低效率分別為max和min，如此機組的總效率必有如下關(guān)系A(chǔ) 。A、max C、minmax D、min1 B、=1 C、01 D、0 8、自鎖機構(gòu)一般是指 B 的機構(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、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

33、1、設(shè)機器中的實際驅(qū)動力為P，在同樣的工作阻力和不考慮摩擦時的理想驅(qū)動力為P0，如此機器效率的計算式是=0。2、設(shè)機器中的實際生產(chǎn)阻力為Q，在同樣的驅(qū)動力作用下不考慮摩擦時能克制的理想生產(chǎn)阻力為Q0，如此機器效率的計算式是= QQ0。3、在認為摩擦力達極限值條件下計算出機構(gòu)效率后，如此從這種效率觀點考慮，機器發(fā)生自鎖的條件是0 。4、設(shè)螺紋的升角，接觸面的當量摩擦系數(shù)為fv，如此螺旋副自鎖的條件是arctg fv。5、并聯(lián)機組的效率與機組中與各機器 效率，以與各機器所傳遞的功率大小 有關(guān)。簡答題1、寫出移動副中的摩擦的幾種情況下其水平驅(qū)動力與鉛垂載荷之間的關(guān)系式。1平面摩擦P = Q tg ，

34、tg = f。2斜平面摩擦P = Q tg + 。3平槽面摩擦P = Q tg v，tg v = fv = f / sin，為槽形半角，v、fv分別為當量摩擦角、當量摩擦系數(shù)。4斜槽面摩擦 P = Q tg + v。2、螺旋副中的水平驅(qū)動力和鉛垂載荷關(guān)系如何？1矩形螺紋P = Q tg + ，M = Pd2 / 2。2三角螺紋P = Q tg + v，M = Pd2 / 2，v = arc tg fv ，fv = f / cos，為牙形半角。3、轉(zhuǎn)動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)動副的當量摩擦系數(shù)。Mf = R21 = r fv Q = Q，=

35、r fv。4、移動副和轉(zhuǎn)動副中總反力確實定方法是什么？移動副：R21與V12成90+。轉(zhuǎn)動副：R21對摩擦圓中心力矩方向與12轉(zhuǎn)向相反并切于摩擦圓。摩擦圓半徑=r fv，fv=11.5f。5、什么是機械效率？考慮摩擦時和理想狀態(tài)機械效率有何不同？機械穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時的一個能量循環(huán)過程中，輸功出與輸入功的比值稱為機械效率?？紤]摩擦時機械效率總是小于1，而理想狀態(tài)下的機械效率等于1。6、機械效率用力和力矩的表達式是什么？ 理想驅(qū)動力或力矩 實際工作阻力或力矩 = = 實際驅(qū)動力或力矩 理想 工作阻力或力矩7、串聯(lián)機組的機械效率如何計算？等于各個單機機械效率的乘積。8、什么是機械的自鎖？自鎖與死點位置有什

36、么區(qū)別？自鎖：因為存在摩擦，當驅(qū)動力增加到無窮時，也無法使機械運動起來的這種現(xiàn)象。區(qū)別；死點位置不是存在摩擦而產(chǎn)生的，而是機構(gòu)的傳動角等于零。自鎖是在任何位置都不能動，死點只是傳動角等于零的位置不動，其余位置可動。9、判定機械自鎖的方法有幾種？1平面摩擦：驅(qū)動力作用在摩擦角。2轉(zhuǎn)動副摩擦：驅(qū)動力作用在摩擦圓。3機械效率小于等于零串聯(lián)機組中有一個效率小于等于零就自鎖。4克制的生產(chǎn)阻力小于等于零。習題5-1 在圖示曲柄滑塊機構(gòu)中，曲柄l在驅(qū)動力矩M1作用下等速轉(zhuǎn)動。設(shè)各轉(zhuǎn)動副中的軸頸半徑r=10 mm，當量摩擦系數(shù)fv =0.2，移動副中的滑動摩擦系數(shù)f=0.15，lAB=100 mm，lBC=3

37、50 mm，各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量忽略不計。當M1=20 Nm時，試求機構(gòu)在圖示位置時所能克制的有效阻力F3與機械效率。提示：首先將考慮摩擦時的機構(gòu)各構(gòu)件受力示于機構(gòu)圖上，然后再用解析法建立驅(qū)動力矩M1與有效阻力F3的關(guān)系式再求出該機構(gòu)機械效率的表扶式最后計算其數(shù)值。5-2 圖示為一對心偏心輪式凸輪機構(gòu)。機構(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)動力矩，設(shè)f1和f2分別為推桿與凸輪之間與推桿與導路之間的摩擦系數(shù)，fv為凸輪軸頸與軸承之間的當量摩擦系數(shù)(凸輪軸頸直徑為d1)。試求當凸輪轉(zhuǎn)角為時該機構(gòu)的機械效率。提示：在考慮摩擦受力分析時，因fv與d

38、2的值均相對很小，在所建立的力平衡方程式中含有d2sinv的項可忽略不計。5-3 圖示為一帶式運輸機，由電動機1經(jīng)帶傳動與一個兩級齒輪減速器帶動運輸帶8。設(shè)運輸帶8所需的曳引力F=5500N，運送速度v=1.2 ms。帶傳動(包括軸承)的效率l=0.95，每對齒輪(包括其軸承)的效率2=0.97，運輸帶8的機械效率3=0.92。試求該系統(tǒng)的總效率與電動機所需的功率。5-4 如下列圖，電動機通過帶傳動與圓錐、圓柱齒輪傳動帶動工作機A與B。設(shè)每對齒輪(包括軸承)的效率1=0.97，帶傳動的效率2=0.92包括軸承效率，工作機A、B的功率分別為PA=5 kw，PB=1 kw，效率分別為A=0.8，B

39、=0.5，試求電動機所需的功率。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 機械的平衡判斷題1、假如剛性轉(zhuǎn)子滿足動平衡條件，這時我們可以說該轉(zhuǎn)子也滿足靜平衡條件。 2、不論剛性回轉(zhuǎn)體上有多少個平衡質(zhì)量，也不論它們?nèi)绾畏植?，只需要在任意選定兩個平面，分別適當?shù)丶悠胶赓|(zhì)量即可達到動平衡。3、設(shè)計形體不對稱的回轉(zhuǎn)構(gòu)件，雖已進展準確的平衡計算，但在制造過程中仍需安排平衡校正工序。 4、經(jīng)過動平衡校正的剛性轉(zhuǎn)子，任一回轉(zhuǎn)面仍

40、可能存在偏心質(zhì)量。選擇填空題1、機械平衡研究的容是C 。A、驅(qū)動力與阻力間的平衡 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、對于靜平衡的回轉(zhuǎn)件，如此B 。A、一定是動平衡的 B、不一定是動平衡的 C、必定不是動平衡的4、對于動平衡的剛性回轉(zhuǎn)件，如此B 。A、不一定是靜平衡的 B、一定是靜平衡的 C、必定不是靜平衡的5、在轉(zhuǎn)子的動平衡中，B 。A、只有作加速運動的轉(zhuǎn)子才需要進展動平衡，因為這時轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生慣性力矩M=J。B、對轉(zhuǎn)子進展動平衡，必須設(shè)法使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合

41、力和合力偶矩均為零。C、對轉(zhuǎn)子進展動平衡，只要能夠使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合力為零即可。D、對轉(zhuǎn)子進展動平衡，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 B、仍需作平衡試驗填空題1、研究機械平衡的目的是局部或完全消除構(gòu)件在運動時所產(chǎn)生的不平衡慣性力 ，減少或消除在機構(gòu)各運動副中所引起的 運動力力，減輕有害的機械振動，改善機械工作性能和延長使用壽命。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，必須滿足動平衡條件方能平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)。如不平衡，必須至少在兩個 個校正平面上各自適當?shù)丶由匣蛉?/p>

42、除平衡質(zhì)量，方能獲得平衡。3、剛性回轉(zhuǎn)件的平衡按其質(zhì)量分布特點可分為靜不平衡 和 動不平衡。4、回轉(zhuǎn)構(gòu)件的動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 軸已達靜平衡， c 軸已達動平衡。簡答題1、什么是機械的平衡？使機械中的慣牲力得到平衡，這個平衡稱為機械平衡。目的：是消除或局部的消除慣性力對機械的不良作用。2、機械中的慣性力對機械的不良作用有哪些？1慣性力在機械各運動副中產(chǎn)生附加動壓力增加運動副的磨擦磨損從而降低機械的效率和壽命。2慣性力的大小方向產(chǎn)生周期性的變化引起機械

43、與根底發(fā)生振動使機械工作精度和可靠性下降，也造成零件部的疲勞損壞。當振動頻率接近振動系統(tǒng)的固有頻率時會產(chǎn)生共振，從而引起其機器和廠房的破壞甚至造成人員傷亡。3、機械平衡分哪兩類？什么是回轉(zhuǎn)件的平衡？又分幾種？分回轉(zhuǎn)件的平衡和機構(gòu)在機座上的平衡兩類：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，可用理論力學中的力系平衡原理進展計算。l 撓性轉(zhuǎn)子的平衡。4、什么是剛性回轉(zhuǎn)件的靜平衡、動平衡？兩者的關(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總消耗功 B

44、、動能增加，輸入功總消耗功 C、動能增加，輸入功總消耗功 D、動能不變，且輸入功=0 2、在機械系統(tǒng)中安裝飛輪，D 。A、可以完全消除速度波動 B、可以完全消除周期性速度波動C、可完全消除非周期性速度波動 D、可減小周期性速度波動的幅度3、對存在周期性速度波動的機器，安裝飛輪是為了在C 階段進展速度調(diào)節(jié)。A、起動 B、停車 C、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)4、假如不考慮其它因素，單從減輕飛輪的重量上看，飛輪應安裝在A 。A、高速軸上 B、低速軸上 C、任意軸上5、為了減小機械運轉(zhuǎn)中周期性速度波動的程度，應在機械中安裝C 。A、調(diào)速器 B、變速裝置 C、飛輪6、等效驅(qū)動力矩、等效阻力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量均為常量的機器

45、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、 機器中安裝飛輪的原因，一般是為了調(diào)速，同時還可獲得儲能與釋放能量的效果。2、在機器的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期，機器主軸的轉(zhuǎn)速可有兩種不同情況，即周期變速 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和等速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，在前一種情況，機器主軸速度是周期性變化，在后一種情況，機器主軸速度是恒定不變 。3、機器等效動力學模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)是根據(jù)總動能不變 的原如此進展轉(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)動慣量)有關(guān)外，還與速度，轉(zhuǎn)速 有關(guān)。4、機器等效動力模型中的等效力(矩)是根據(jù)總功率不變的原如此進展轉(zhuǎn)化的，因而它的數(shù)值除了與原作用力(矩)的大小有關(guān)

46、外，還與速度，轉(zhuǎn)速 有關(guān)。5、機器運轉(zhuǎn)時的速度波動有周期性 速度波動和非周期性速度波動兩種，前者采用飛輪 ，后者采用 調(diào)速器 進展調(diào)節(jié)。簡答題1、機械的開始運動到終止運動分哪三個階段，各是什么特點？1起動階段：驅(qū)動力功大于阻力功，機械的動能增加，速度加快。2穩(wěn)定運行階段：在這個運動循環(huán)中驅(qū)動力功等于阻力功。動能的總變化等于零。機械系統(tǒng)的速度在某平均值上作周期性的波動。3停車階段：驅(qū)動力等于零，驅(qū)動力功小于阻力功，起動時積累的動能減少到零，機械系統(tǒng)速度下降到零。2、什么是機械系統(tǒng)的運動方程，其用途是什么？建立機械系統(tǒng)的運動規(guī)律的函數(shù)式稱為機械系統(tǒng)運動方程。用于研究機械系統(tǒng)在外力驅(qū)動力和工作阻力作

47、用下的運動規(guī)律與其速度調(diào)節(jié)原理。3、什么是機械系統(tǒng)中的等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量、等效驅(qū)動力或力矩和等效阻力或阻力矩？在機械系統(tǒng)中選一個構(gòu)件，根據(jù)質(zhì)點系動能定理把該機械系統(tǒng)視為一個整體。將作用于該系統(tǒng)的所有外力與所有質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量向所選構(gòu)件轉(zhuǎn)化，這個構(gòu)件稱等效構(gòu)件，轉(zhuǎn)化到這個構(gòu)件上的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動慣量稱為等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量；轉(zhuǎn)化到這個構(gòu)件上的驅(qū)動力或驅(qū)動力矩和阻力或阻力矩稱為等效驅(qū)動力或等效驅(qū)動力矩和等效阻力或等效阻力矩。4、建立等效構(gòu)件時所遵循的原如此是什么？遵循該機械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化前后動力效應不變的原如此，即：1等效構(gòu)件具有的動能應等于機械中各構(gòu)件所具有的動能總和。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、什么是等效動力學模型？由等效構(gòu)件和機架組成的，在功和動能方面與實際機械系統(tǒng)全面等效的模型。6、機械系統(tǒng)運動狀態(tài)分哪三種，其速度波動如何調(diào)節(jié)？采用飛輪調(diào)速是否能完全消除速度波動？1等速運動。2周期性速度波動。3非周期性速度波動。等速運動的機械系統(tǒng)不存在速度波動調(diào)節(jié)問題。周期性速度波動的機械系統(tǒng)通常采用飛輪調(diào)節(jié)。非周期牲速度波動一般采用反應控制如調(diào)速器進展調(diào)節(jié)。采用飛輪不能完全消除機械系統(tǒng)的周期性速度波動。因為飛輪是一個轉(zhuǎn)動慣量較大的盤形零件，可以起到儲存和釋放能量的作用，可以對周期性速度波動幅度加以調(diào)節(jié)，調(diào)