【正文】 1．(10分)圖 示 車 床 主 軸 箱 系 統(tǒng) 中，帶 輪 半 徑 ，各 齒 輪 齒 數(shù) 為, ,各輪轉動慣量為 kg， kg，kg，kg，作 用 在 主 軸Ⅲ上 的 阻 力 矩。 不 知 道 機 構 的 真 實 的 運 動， 能 否 求 得 其 等 效 質 量？ 為 什 么？7．(5分) 機 器 等 效 動 力 學 模 型 中， 等 效 力 的 等 效 條 件 是 什 么？ 試 寫 出 求 等 效 力 的 一 般 表 達 式。A、 數(shù) 值 相 同， 方 向 一 致；B、 數(shù) 值 相 同， 方 向 相 反；C、 數(shù) 值 不 同， 方 向 一 致；D、 數(shù) 值 不 同， 方 向 相 反。10．(2分) 在 最 大 盈虧 和 機 器 運 轉 速 度 不 均 勻 系 數(shù) 不 變 前 提 下， 將 飛 輪 安 裝 軸 的 轉 速 提 高 一 倍， 則 飛 輪 的 轉 動 慣 量 將 等 于　　 。A、 12；B、 144；C、 ；D、。7．(2分) 圖 示 傳 動 系 統(tǒng) 中， 已 知 如 以 輪1為 等 效 構 件， 則 齒 輪4 的 等 效 轉 動 慣 量 將 是 它 自 身 轉 動 慣 量 的　　。5．(2分) 設 機 器 的 等 效 轉 動 慣 量 為 常 數(shù)， 其 等 效 驅 動 力 矩 和 等 效 阻 抗 力 矩 的 變 化 如 圖 示， 可 判 斷 該 機 器 的 運 轉 情 況 應 是　　。3．(2分) 機 器 中 安 裝 飛 輪 的 一 個 原 因 是 為 了　　。三、選擇題(12小題,)1．(2分) 在 機 械 穩(wěn) 定 運 轉 的 一 個 運 動 循 環(huán) 中， 應 有　　。9．(2分) 機 器 等 效 動 力 學 模 型 中 的 等 效 力(矩) 是 一 個 假 想 力(矩)，它 不 是 原 機 器 中 所 有 外 力(矩) 的 合 力， 而 是 根 據(jù) 瞬 時 功 率 相 等 的 原 則 轉 化 后 算 出 的。 5．(2分) 機 器 作 穩(wěn) 定 運 轉， 必 須 在 每 一 瞬 時 驅 動 功 率 等 于 阻 抗 功 率。二、是非題(12小題,)1．(2分) 為 了 使 機 器 穩(wěn) 定 運 轉， 機 器 中 必 須 安 裝 飛 輪。10．(5分) 有 三 個 機 械 系 統(tǒng)， 它 們 主 軸 的 和 分 別 是：A、 1025 rad/s ， 975 rad/s。6．(2分)當 機 器 中 僅 包 含　　　　　　　　 機 構 時， 等 效 動 力 學 模 型 中 的 等 效 質 量( 轉 動 慣 量) 是 常 量， 若 機 器 中 包 含 　　　　　　　 機 構 時， 等 效 質 量( 轉 動 慣 量) 是 機 構 位 置 的 函 數(shù)。2．(2分)當機器運轉時，由于負荷發(fā)生變化使機器原來的能量平衡關系遭到破壞，引起機器運轉速度的變化，稱為　　　　　　　　　　　　　　　，為了重新達到穩(wěn)定運轉，需要采用　　　　　　來調節(jié)。3．(2分)在機器穩(wěn)定運轉的一個運動循環(huán)中，運動構件的重力作功等于　　，因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。7．(2分)設作用 于機 器 從 動 件 上 的 外 力(矩) 為 常 量， 且 當 機 器 中 僅 包 含　　　　　　　　　　 機 構 時， 等效到主動件上的等效動力學模型中的等效力( 矩) 亦是常量，若機 器中包含　　　　　　　　　　 機構 時，等效力( 矩) 將 是 機 構 位 置 的 函 數(shù)。B、 rad/s ， rad/s。2．(2分) 機 器 中 安 裝 飛 輪 后， 可 使 機 器 運 轉 時 的 速 度 波 動 完 全 消 除。6．(2分) 機 器 等 效 動 力 學 模 型 中 的 等 效 質 量( 轉 動 慣 量) 是 一 個 假 想 質 量( 轉 動 慣 量)， 它 的 大 小 等 于 原 機 器 中 各 運 動 構 件 的 質 量( 轉 動慣 量) 之 和。10．(2分) 機 器 等 效 動 力 模 型 中 的 等 效 力(矩) 是 根 據(jù) 瞬 時 功 率 相 等 原 則 轉 化 后 計 算 得 到 的， 因 而 在 未 求 得 機 構 的 真 實 運 動前 是 無 法 計 算 的。A、 慣 性 力 和 重 力 所 作 之 功 均 為 零；B、慣 性 力 所 作 之 功 為 零， 重 力 所 作 之 功 不 為 零；C、 慣 性 力 和 重 力 所 作 之 功 均 不 為 零；D、慣 性 力 所 作 之 功 不 為零， 重 力 所 作 之 功 為 零。A、 消 除 速 度 波 動；B、達 到 穩(wěn) 定 運 轉；C、 減 小 速 度 波 動；D、使 慣 性 力 得 到 平 衡， 減 小機 器 振 動。A、 勻 速 穩(wěn) 定 運 轉；B、變 速 穩(wěn) 定運 轉；C、 加 速 過 程；D、減 速 過 程。A、 12倍；B、 144 倍；C、 。9．(2分) 圖 示 傳 動 系 統(tǒng) 中， 已 知 如 以 輪1為 等 效 構 件， 則 作 用 于 輪4上 力 矩 的 等 效 力 矩 等 于　　M4。A、 2；B、4；C、D、 注： 為 原 飛 輪 的 轉 動 慣 量 11．(2分) 如 果 不 改 變 機 器 主 軸 的 平 均 角 速 度， 也 不 改 變 等 效 驅 動 力 矩 和 等 效 阻 抗 力 矩 的 變 化 規(guī) 律， 擬 將 機 器 運 轉 速 度 不 均 勻 系 數(shù) 降 到 ， 則 飛 輪 的 轉 動 慣 量 將 近 似 等 于　　。四、問答題(8小題,)1．(5分) 試 述 機 器 運 轉 過 程 中 產 生 周 期 性 速 度 波 動 及 非 周 期 性 速 度 波 動 的 原 因， 以 及 它 們 各 自 的 調 節(jié) 方 法。 不 知 道 機 器 的 真 實 運 動， 能 否 求 出 等 效 力？ 為 什 么？8．(5分) 在 圖 示 曲 柄 滑 塊 機 構 中， 設 已 知 各 構 件 的 尺 寸、 質 量、 質 心 位 置、 轉 動 慣 量， 構 件1 的 角 速 度。 當 取 軸Ⅰ 為 等 效 構 件 時， 試 求 機 構 的 等 效 轉 動 慣 量 和 阻 力 矩 的 等 效 力 矩。 試 寫 出 機 構 在 圖 示 位 置(構 件1 與 水 平 線 夾 角 為 )時 ，轉 化 到 構 件 1 上 的 等 效 阻 力 矩 和 等 效 轉 動 慣 量 的 解 析 表 達式。 當 電 動 機 斷 電 后， 要 求 系 統(tǒng) 在10 秒 鐘 內 停 車， 試 問：(1) 加 于 軸Ⅱ 上 的 制動 力 矩 等 于 多 少？(2) 如 制 動 力 矩 施 加 在 軸Ⅰ 上， 其 值 應 多 少？7．(10分)已知圖示輪系各齒輪的齒數(shù)為：==20,==40。8．(10分) 圖 示 齒 輪 機 構 中，=20，=40， ,= , 作 用 在 齒 輪1上 的 驅 動 力 矩=10 ， 齒 輪2上 的 阻 力 矩 等 于 零， 設 齒 輪 2 的 角 加 速 度為 常 數(shù)。(2)當主軸由轉至時，與所作的盈虧功(剩余功) ?(3)若，當主軸由轉至時主軸角速度?(4)在一個運動循環(huán)中，主軸最大和最小角速度發(fā)生在哪些位置？(在圖b中標出。12．(10分)在圖示機構中，m，桿AB對軸A的轉動慣量，kg，忽略其他構件質量和轉動慣量。14．(10分)已知某機械一個穩(wěn)定運動循環(huán)內的等效阻力矩如圖所示，等效驅動力矩為常數(shù)，等效構件的最大及最小角速度分別為：及。若不計其余構件 的轉動慣量，試問：(1)當要求運轉的速度不均勻系數(shù)時，應在主軸上安裝一個? 的飛輪；(2)如不計摩擦損失，驅動此機器的原動機需要多大的功率N (kW ) ?16．(10分)圖示為某機械等效到主軸上的等效阻力矩在一個工作循環(huán)中的變化規(guī)律，設等效驅動力矩為常數(shù)，主軸平均轉速n=300r/min，等效轉動慣量kg。(4)若運轉速度不均勻系數(shù)，則應在等效構件上加多大轉動慣量的飛輪？18．(10分)圖示為機器在穩(wěn)定運動階段一個循環(huán)(對應于主軸一轉)的等效阻力矩曲線，等效驅動力矩Md=常數(shù) ，等效轉動慣量 J= kg，主軸40 rad/s。忽略構件的重力。^ (1) (a)用瞬心法求v4 先確定瞬心P34，它位于S3點，所以 ，方向垂直向上。24．(10分)在圖a所示機構中，已知，；各桿的質量分別為mmm3，質心分別在、SS3，各桿繞質心的轉動慣量分別為、JJ3，構件1為主動件，=常數(shù)。25．(10分)如圖示提升機中，已知各輪的傳動比，m。試確定以構件1為等效構件時，(1)等效阻力矩；(2)等效轉動慣量 J。作用在輪1上的阻力矩M1=10N。kg，質心在A點,JS1=，kg，質心在構件2上的C2點，轉動慣量JS2=,kg，質心S3點在C點，JS3=，kg，質心S5在E點，JS5=。當~ 時， 阻 力 常 數(shù)； 當 ~ 時， 阻 力。 求：（1） 取 曲 柄 為 等 效 構 件 時 的 等 效 驅 動 力 矩 和 等 效 阻 力 矩。 工 作 臺4（包 括 工 件） 的 重 量 。 轉 化 到 曲 柄 上 的 等 效 驅 動 力 矩 為 常 數(shù)， 等 效 阻 力 矩 亦 為 常 數(shù)。 每 個 行 星 輪 的 質 量 為 10 kg， 輪 2162。 尺 寸m， 各 構件 的 質 心 均 在 其 各 自 回 轉 軸 線 上， 且kgm2， 兩 行 星 輪 繞 其 回 轉 軸 線 的 總 轉 動慣量kgm2，kgm2，兩 行 星 輪 的 總 重 量 為N， 重 力 加 速 度 g 取為m/s2。 各 對 齒 輪 的 傳 動 比 為： 。191。 在 桿 4 上 作 用 有 阻 力N， 輪 1 上 作 用 有 驅 動 力 矩 Nm，和 均 為 常 數(shù)。 在 輪 1 上 作 用 有 驅 動 力 矩Nm， 在 桿 4 上 作 用 有 阻 力 矩Nm。 穩(wěn) 定 運 動 循 環(huán) 開 始 時 主 軸 的 轉 角 和 角 速 度 分 別 為 和rad/s。39．(20分) 在 圖 示 的 剪 床 機 構 中， 作 用 在 主 軸 上 的 等 效 阻 力 矩 的 變 化 規(guī) 律 如 圖 所 示， 其 大 小 為Nm，Nm， 軸 上 施 加 的 驅 動 力 矩 為 常 量。 若 取 原 動 件 為 等 效 構 件， 則 等 效 阻 力 矩 如 圖 所 示， 等 效 驅 動 力 矩 為 常 數(shù)。 飛 輪 安 裝 在 主 軸 上， 除 飛 輪 以 外 構 件 的 質 量 不 計。 試 求：（1） 驅 動 力 矩；（2 ） 主 軸 角 速 度 的 最 大 值 和 最 小 值 及 其 出 現(xiàn) 的 位 置（ 以 角 表 示〕；（3 ）最 大 盈 虧 功；（4 ）應 裝 在 主 軸 上 的 飛 輪 轉 動 慣 量。 試 求：（1） 等 效 驅 動 力 矩；（2） 最 大 盈 虧 功；（3） 與 的 位 置 和大 小；（4） 運 轉 速 度 不 均 勻 系 數(shù)。46．(15分) 在 機 器 穩(wěn) 定 運 動 的 周 期 中， 轉 化 到 主 軸 上 的 等 效 驅 動 力 矩 的 變 化 規(guī) 律 如 圖 示。 等 效 驅 動 力 矩 為 常 數(shù)， 等 效 轉 動 慣 量kgm2， 等 效 構 件 平 均 角 速 度rad/s， 運 轉 速 度 不 均 勻 系 數(shù)。 系 統(tǒng) 的 等 效 轉 動 慣 量J（ 不 包 括 飛 輪 的