機械原理西工大第七版習題冊答案1——7章(參考版)
2025-06-26 07:27本頁面
【正文】 2)求運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù) 設(shè) 3) 求和 21。試求該系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)速及最小轉(zhuǎn)速，并指出最大轉(zhuǎn)束及最小轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的位置。又如設(shè)己知其等效構(gòu)件的平均轉(zhuǎn)速為。解: 1)確定阻抗力矩因一個運動循環(huán)內(nèi)驅(qū)動功應 等于 阻抗功，有解得2)求和作其系統(tǒng)的能量指示圖（圖b），由圖b知，在 c 處機構(gòu)出現(xiàn)能量最大值，即時，故這時3)求裝在曲軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量故題76 圖a所示為某機械系統(tǒng)的等效驅(qū)動力矩及等效阻抗力矩對轉(zhuǎn)角的變化曲線，為其變化的周期轉(zhuǎn)角。可得（2）最大盈虧功為（3）求飛輪轉(zhuǎn)動慣量當飛輪裝在曲柄軸上時，飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為當飛輪裝在電機軸上時，飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為討論：由此可見，飛輪安裝在高速軸（即電機軸）上的轉(zhuǎn)動慣量要比安裝在低速軸（即曲柄軸）上的轉(zhuǎn)動慣量小得多。為簡化計算減速器的轉(zhuǎn)動慣量忽略不計。當機構(gòu)的運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)δ=，試確定電動機所需的平均功率，并分別計算在以下兩種情況中的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF（略去各構(gòu)件的重量和轉(zhuǎn)動慣量）：1）飛輪裝在曲柄軸上；2）飛輪裝在電動機軸上，電動機的額定轉(zhuǎn)速nn=1440r/min。時，機構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動慣量Je3及等效力矩Me3。m，F(xiàn)3=5000N。m2，JS3=題73圖a所示為一導桿機構(gòu)，設(shè)已知lAB=150mm，lAC=300mm，lCD=550mm，質(zhì)量為m1=5kg（質(zhì)心S1在A點），m2=3kg（質(zhì)心S2在B點），m3=10kg（質(zhì)心S3在lCD/2處），繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量為JS1=設(shè)要求制動時間不超過3s，試檢驗該制動器是否能滿足工作要求。m2，制動器的最大制動力矩Mr=20N當取齒輪1為等效構(gòu)件時，試求該機械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動慣量Je。平衡質(zhì)量的大小為（2）部分平衡需一個平衡質(zhì)量，應加曲柄延長線上C″點處。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高到6000r/min時，許用不平衡質(zhì)徑積又各為多少？解：（1）根據(jù)一般機器的要求， ，對應平衡精度A = mm/s(2) 可求得兩平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的許用不平衡質(zhì)徑積為(3) 可求得兩平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的許用不平衡質(zhì)徑積為題65在圖示的曲柄滑塊機構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為lAB=100mm，lBC=400mm；連桿2的質(zhì)量m2=12kg，質(zhì)心在S2處，lBS2=lBC/3；滑塊3的質(zhì)量m3=20kg，質(zhì)心在C點處；曲柄1的質(zhì)心與A點重合。若將平衡基面Ⅱ改選為帶輪中截面，其他條件不變，；兩平衡質(zhì)量的大小及方位作何改變？解：(1) 以滾筒兩端面為平衡基面時，其動平衡條件為以，作質(zhì)徑積矢量多邊形，如圖63（a），(b)，則 ， ， （2）以滾輪中截面為平衡基面Ⅱ時，其動平衡條件為以，作質(zhì)徑積矢量多邊形，如圖63（c），(d)，則 ， 題64如圖所示為一個一般機器轉(zhuǎn)子，已知轉(zhuǎn)子的重量為15kg?，F(xiàn)已測知帶輪有一偏心質(zhì)量m1=1kg；另外，根據(jù)該滾筒的結(jié)構(gòu)，知其具有兩個偏心質(zhì)量m2=3kg，m3=4kg，各偏心質(zhì)量的位置如圖所示（長度單位為mm）。若置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡質(zhì)量mbⅠ及mbⅡ的回轉(zhuǎn)半徑均為50cm，試求mbⅠ及mbⅡ的大小和方位。試求此孔德直徑與位置。第六章 機械的平衡題61圖示為一鋼制圓盤，盤厚b=50mm，位置Ⅰ處有一直徑φ=50mm的通孔，位置Ⅱ處是一質(zhì)量m2=。討論：本題的關(guān)鍵是要弄清反行程時FR23為驅(qū)動力。故只要FR23作用在摩擦角φ之內(nèi)，楔塊3即發(fā)生自鎖。根據(jù)楔塊3的力矢量三角形如圖55（c），由正弦定理可得 若楔塊不自動松脫，則應使即得自鎖條件為：解法三：根據(jù)運動副的自鎖條件來確定。由正弦定理可得 當時，于是此機構(gòu)反行程的效率為 令，可得自鎖條件為： 。反行程時（楔塊3退出）取楔塊3為分離體，其受工件1′和夾具2作用的總反力FR13和FR23以及支持力F′。第一種情況：PA = 5 kW, PB = 1 kW輸入功率 傳動總效率 電動機所需的功率第二種情況：PA = 1 kW, PB = 5 kW輸入功率 傳動總效率 電動機所需的功率題55解：此題是判斷機構(gòu)的自鎖條件，因為該機構(gòu)簡單，故可選用多種方法進行求解。（2）以推桿為研究對象的平衡方程式如下： （3）以凸輪為研究對象的平衡方程式如下：（4）聯(lián)立以上方程解得 討論：由于效率計算公式可知，φ1，φ2減小，L增大，則效率增大，由于θ是變化的，瞬時效率也是變化的。第五章 機械的效率和自鎖(1)題51解: （1）根據(jù)己知條件，摩擦圓半徑 計算可得圖51所示位置 （2）考慮摩擦時，運動副中的反力如圖51所示。解: 應用虛位移原理求解，即利用當機構(gòu)處于平衡狀態(tài)時，其上作用的所有外力（包括慣性力）瞬時功率應等于零的原理來求解，可以不需要解出各運動副中的反力，使求解簡化。2）運動分析：以比例尺，作速度多邊形和加速度多邊形如圖41 (c)，如圖49（a） (b)3) 確定構(gòu)件3上的慣性力4) 動態(tài)靜力分析：以構(gòu)件組2,3為分離體，如圖49(c) ,由 有 以 作力多邊形如圖49(d)得 以構(gòu)件1為分離體，如圖49(e)，有 順時針方向。提示：構(gòu)件3受力傾斜后，構(gòu)件4將在CC2兩點接觸。試求當φ1=60176。解: 1) 取構(gòu)件2為受力體，如圖46 。當量摩擦系數(shù) 代入平軸端軸承的摩擦力矩公式得若為新軸端軸承，則 若為跑合軸端軸承，則 題45 圖示為一曲柄滑塊機構(gòu)的三個位置，F(xiàn)為作用在活塞上的力，轉(zhuǎn)動副A及B上所畫的虛線小圓為摩擦圓，試決定在三個位置時，作用在連桿AB上的作用力的真實方向（各構(gòu)件的重量及慣性力略去不
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