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