浙工大机械原理习题答案全集

一、填空题1. 平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为 1 。2. 平面机构中若引入一个高副将带入 1 个约束，而引入一个低副将带入 2 个约束。平面机构中约束数与自由度数的关系是_约束数 +自由度数 =3_ 。3. 在机器中，零件是最小制造的单元，构件是最小运动的单元。4. 点或线接触的运动副称为高副，如齿轮副、 凸 轮副等。5 机器中的构件可以是单一的零件，也可以是由多个零件装配成的刚性结 构。6. 两个构件相互接触形成的具有确定相对运动的一种联接称为运动副。7. 面接触的运动副称为低副，如转动副、 移动副等 。 8把两个以上的构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统称为是运动链，若运动链的各构件构成了首末封闭的系统称为闭链， 若 运动链的构件未构成首末封闭的系统称为开链。9平面机构是指组成机构的各个构件均在同一平面内运动。10 在平面机构中，平面低副提供2个约束，平面高副提供1个约束。11 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。12 机构具有确定运动的条件是机构的原动件数等于自由度数。二、简答题1. 机构具有确定运动的条件是什么？答： 1. 要有原动件； 2. 自由度大于0； 3. 原动件个数等于自由度数。2. 何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？精品资料答： 复合铰链 是三个或更多个构件组成两个或更多个共轴线的转动副。在有些机构中, 其某些构件所能产生的局部运动并不影响其他构件的运动, 我们把这些构件所能产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度 。虚约束 是在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束。在计算机构自由度时, k 个构件汇交而成的复合铰链应具有（ k-1 ）个转动副， 同时应将机构中的局部自由度、虚约束除去不计。三、计算题1. 试计算图1 所示凸轮连杆组合机构的自由度。解 由图 1 可知， b,e 两处的滚子转动为局部自由度，即 f =2 ；而虚约束p =0 ，则 n=7 ，pl=8（c,f 处虽各有两处接触，但都各算一个移动副）， ph=2 ，于是由式（1.2 ）得f=3n （ 2p l + p h p ）f = 3 7 (2 8+2 0) 2=1这里应注意：该机构在d 处虽存在轨迹重合的问题，但由于d 处相铰接的双滑块为一精品资料个级杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块时，该机构就存在一个虚约束或变成含有一个公共约束m=4 的闭环机构了。图 12. 试计算图2 所示的压床机构的自由度。解 由图 2 可知，该机构存在重复结构部分，故存在虚约束。实际上，从传递运动的独立性来看，有机构abcde就可以了，而其余部分为重复部分，则引入了虚约束。直接由图 2 知， n=14 ， p l=22 （其中 c， c”， c均为复合铰链） ， ph=0 ， p =3 ， f=0 ，由式（1.2 ）得f=3n （ 2p l + p h p ）f = 3 14 (2 22+0 3) 0=1这里重复部分所引入的虚约束数目p可根据该重复部分中的构件数目n 、低副数目pl和高副数目ph来确定，即p=2p l + p h3n =2 15 0 3 9=3计算机构中的虚约束的数目在实际工程中是很有意义的，但就计算机构自由度而言，此类型题用前一种解法显得更省事。精品资料图 23 试计算图3 所示机构的自由度。解 此机构为公共约束不同的多闭环串联机构。由图3 可知，闭环（ 6-1-2-6 ）和闭环（6-2-3-4-6 ）的公共约束为m =m =3 ，而闭环（ 6-4-5-6 ）的公共约束为m =4 。此机构的自由度计算应按公共约束不同分别进行计算。即由第和第闭环组成的机构， n=4 ， p l=4 ， ph=2 ， p =0 ， f=1（ d 处滚子 3 的转动），有f=3n （2p l + p h p ） f = 3 4 (2 4 + 2 0) 1=1由闭环组成的机构为楔块机构，n=2 ，pl =3，则f2 =2n pl =22 3=1因为前部分与后部分机构为串联，即构件4 为前一机构的从动件，同时又为后一机构的原动件，且机构有确定的运动，故该机构的自由度为1。图 34 试计算图4 所示机构的自由度。解 该机构为空间机构，且公共约束m=0 ，n=3 ，p 5=2（ a 处为转动副， c 处为移动副） ，p 3=2（b ，d 处为球面副） ；又由图可知， 连杆 2 及 3 绕自身转动为局部自由度f=1 。由式（ 1.3 ）求得f=6n 5p 5 3p 3 f =6 3 5 2 3 2 1=1故该机构的自由度为1 。图 45 计算图 5 所示平面机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度及虚约束，在进行高副低代后，分析机构级别。解 g 处的滚子转动为局部自由度，即f=1 ；而虚约束p=0 ，则 n=10 ，pl=13 （d 处为复合铰链）， ph=2 ，于是由式（1.2 ）得f=3n （2p l + p h p ） f = 3 10 (2 13+2 0) 1=1级机构图 56 求图 6 所示机构的自由度，并在图中标明构件号，说明运动副的数目及其所在位置，最后分析机构为几级机构。解 b 处的滚子转动为局部自由度，即f =1 ；而虚约束p=0 ，则 n=7 ， pl=9 （o,b,c 处为复合铰链），p h =1 ，于是由式（1.2 ）得f=3n （ 2p l + p h p ）f = 3 7 (2 9+1 0) 1=1级机构图 67 在图 7 所示的运动链中， 标上圆弧箭头的构件为原动件。已知 lab =l cd ，laf=l de，lbc=l ad =lfe 。试求出该运动链的自由度数目。解 虚约束 p=1(ef 杆带入一个虚约束)，则 n=8 ， p l=12 （c 处为复合铰链） ， ph=0 ， f=0 ；于是由式（ 1.2 ）得f=3n （ 2pl + ph p ） f = 3 8 (2 12+0 1) 0=1图 78 试计算图8 所示机构的自由度。解 n=5 ， p l=7 （b 处为复合铰链） ， ph=0 ，则f=3n 2p l p h = 3 5 2 7 0=1图 89 试计算图9 所示运动链的自由度，如有复合铰链、局部自由度、虚约束需明确指出，并判断是否为机构。解 视齿轮 2及 4 引入虚约束，轮4轴与机架三处接触组成转动副只算一处，得f=3n 2p l p h = 3 5 2 5 4=1图 910 试计算图10 所示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束时，应予以指出， 并进行高副低代，确定该机构的级别。解 b 处的滚子转动为局部自由度，即f=1 ；而虚约束p =0 ，则 n=9 ， p l=12 （ e 处为复合铰链）， ph=1 ，于是由式（1.2 ）得f=3n （ 2pl + ph p ） f = 3 9 (2 12+1 0) 1=1级机构图 1011 判别图 11 所示机构的运动是否确定，为什么？对该机构进行高副低代，拆组分析，并确定机构的级别。解 e 处的滚子转动为局部自由度，即f =1 ；而虚约束p=0 ，则 n=6 ， pl=7 ，ph =1 ，于是由式（ 1.2 ）得f=3n （ 2p l + p h p ）f = 3 6 (2 7+1 0) 1=2机构运动确定，为级机构。图 1112 试计算图12 所示机构的自由度。解 该机构为空间机构，且公共约束m=0 ， n=4 ， p 5=2 （a 处转动副和d 处移动副），p4 =1（e 处），p 3=2（ b，c 处球面副）；又由图可知， 连杆 4 的移动为局部自由度f=1 。由式（ 1.3 ）求得f=6n 5p 5 3p 3 f =6 4 5 2 4 1 3 2 1=3故该机构的自由度为3 。bdcae图 1213 图 a) 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是：动力由齿轮1 输入，使轴a 连续回转 ;而固装在轴a 上的凸轮2 与杠杆 3 组成的凸轮机构使冲头4 上下运动，以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提 出修改方案。解1) 选取适当比例尺 l，绘制机构运动简图(见图 b)2) 分析是否能实现设计意图n=3pl=4ph =1p=0f=0f=3n （ 2p l + p h p ） f =3 3 (2 4+1 0) 0=0机构有无确定运动？无能否实现设计意图？不能3) 提出修改方案（图c）b)l=300mm/mmc)14 传动顺序用数字1 、2、3在图示机构上给构件编号。2） 计算自由度，并判断有无确定运动：在图中指明复合铰链、局部自由度和虚约束n=9pl=13ph=0p=1f=0f=3n （ 2p l + ph p ） f = 3 9 (2 13+0 1) 0=1机构原动件数目1机构有无确定运动？有3） 杆组拆分，并判断机构级别：（从远离原动件的方向开始拆分）虚约束329复合铰链4857623级杆组457968级杆组级杆组级杆组可见，该机构为级机构。15 按传动顺序用数字1、2 、3在图示机构上给构件编号。32） ）计算自由度，并判断有无确定运动：请在图中指明：复合铰链、局部自由度和虚约束n=7pl=10ph =0p=0f=0f=3n （ 2p l + p h p ） f21456复合铰链7=3 7 (2 10+0 0) 0=1机构原动件数目1机构有无确定运动？有精品资料3） ）杆组拆分，并判断机构级别：（从远离原动件的方向开始拆分）316254i 级杆组级杆组级杆组级杆组可见，该机构为级机构。3填空题：1. 速度瞬心是两刚体上瞬时速度相等的重合点。2. 若瞬心的绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心；若瞬心的绝对速度不为零，则该瞬心称为相对瞬心。3. 当两个构件组成移动副时，其瞬心位于 垂直于导路方向的无穷远 处。当两构件组成高副时，两个高副元素作纯滚动，则其瞬心就在接触点处 ；若两个高副元素间有相对滑动时，则其瞬心在 过接触点两高副元素的公法线上 。精品资料4. 当求机构的不互相直接联接各构件间的瞬心时，可应用三心定理来求。5. 3个彼此作平面平行运动的构件间共有3个速度瞬心，这几个瞬心必定位于一条直线上。6. 机构瞬心的数目k 与机构的构件数n 的关系是k n(n 1)/2。7. 铰链四杆机构共有6个速度瞬心，其中3个是绝对瞬心。8. 速度比例尺 表示图上每单位长度所代表的速度大小，单位为：(m/s)/mm。加速度比例尺 a 表示图上每单位长度所代表的加速度大小，单位为(m/s 2)/mm 。9. 速度影像的相似原理只能应用于构件，而不能应用于整个机构。10 在摆动导杆机构中， 当导杆和滑块的相对运动为平动，牵连运动为转动时（以上两空格填转动或平动），两构件的重合点之间将有哥氏加速度。哥氏加速度的大小为 2 相对速度牵连角速度；方向为相对速度沿牵连角速度的方向转过90 之后的方向。3 2 试求出图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号pij直接标注在图上)。cb233b424a1ca1dp23（ p13）p23（ p24）p14 p13cp34b3cp34p2412a1精品资料p14（p24）db342ap123 3 在图 a 所示的四杆机构中，lab =60mm, l cd =90mm ， lad =lbc =120mm ，2=10rad/s ，试用瞬心法求：1） 当 165 时，点c 的速度 vc ；2） 当 165 时，构件 3 的 bc 线上速度最小的一点 e 的位置及速度的大小；3） 当 vc0 时， 角之值（有两个解） ；解： 1）以选定的比例尺l 作机构运动简图（图b）。 2 ）求 vc，定出瞬心p13 的位置（图b）vc =3 p34p13 lb p23c3b 242ad1a)ecp3434=v bp p ggp34 p13 g l 2=165p1423 13l精品资料2p12a1d l=0.003m/mm b)p13= 1060583 2.4 174=418(mm/s)8333） 定出构件3 的 bc 线 上速度最小的点e 的位置：e 点位置如图所示。精品资料ve = 3 ep13 l2.4 52 3=374(mm/s)4） 定出 vc 0 时机构的两个位置（作于图c ），c1(p13)1c2(p13)量出：1 45 227 a2bd21b1l =0.003m/mm c)3 4 如图所示为一凸轮-连杆组合机构，设已知凸轮1 的角加速度1，试用瞬心法确定在图示位置时构件4 的角加速度4 的大小和方向。解：瞬心如图所示。逆时针方向。由于瞬心 p14 是构件 1 和 4 的等速重合点，而 p45 是构件 4 和 5 的绝对瞬心，故41 p14 p15 / p14 p45因 p14 内分p14 p45 ，故 4 与 1 反向，即沿3 5 在图示机构中，已知滚轮2 与地面做纯滚动，构件3 以已知速度v3 向左移动，试用瞬心法求滑块5 的速度 v5 的大小和方向，以及轮2 的角速度2 的大小和方向。解： vp 23v32v3abg 1，方向为逆时针vd 5 d3p23p25 12 ，方向向左v5v3vd 5d 3 ，方向向左3 6 已知铰链四杆机构的位置（图 a）及其加速度矢量多边形（图b），试根据图b 写出构件 2 与构件 3 的角加速度a2、a3 的表达式，并在图a 上标出他们的方向。解：ata2cblbcn c 2bca ，逆时针方向1taac2lcdn3c cda ，逆时针方向13 7 已知：在图示机构中，lab =lbc =l cd =l，且构件1 以 1 匀速转动。 ab 、bc 处于水平位置 cd bc，试用相对运动图解法求3，3 （ v 和 a 可任意选择）。解：属于两构件间重合点的问题思路： 因已知 b2 点的运动， 故通过 b 2 点求 b 3 点的运动。112c1） ） 速度分析abvvv3vbvbvb bb2323 2方向：bdabcdvb 3b 2d4p(b3)1大小:? 2 l？在速度多边形中， b 3 与极点 p 重合，v b3 =0且3 v b3/ lbd 0，由于构件2 与构件 3 套在一起， 2 3 02） ） 加速度分析vvnvtvnvkvrb2p或ababababab bab brt方向：bdb acd大小:0?1 2l0？33323 23 2ab3 b 2b3ab3在加速度多边形中，矢量uuvub3 代表atvt ab 322lb312则有：31l bd2lbuuvu将矢量3 移至 b3 点，可见为 3 逆时针。3 8 在图示摆动导杆机构中，bac 90 ，lab =60mm ， lac =120mm ，曲柄 ab 以等角速度1=30rad/s转动。 请按照尺寸按比例重新绘制机构运动简图，试用相对运动图解法求构件3 的角速度和角加速度。a1b1解： 取长度比例尺l0.001m /mm 作机构运动简图2v b2= 1?lab =30 ?60=1800mm/s=1.8m/s1ab2=12 ?lab =30 2?60=54m/s 2 3a4cvvvvb 3vb 2vb3 b2方向：bcabbcp精品资料大小：？ 1 lab？b31 6rad/s ，顺时针b2avnavtavavb3 b 2kavrb 3b3b 2b 3b 2方向： bcbcb ac bcb大小： 3 2lbc？ 12 lab2 2vb3b2?v0.1 m/ s/ mmab 3b 2vkb 3b2pb3ca1m / s2 / mm1 210rad/s 2，逆时针(注： 1 和1 计算过程略 )3 9 已知铰链四杆机构的位置、速度多边形和加速度多边形如下图所示。试求：精品资料构件 1 、2 和 3 上速度均为v x 的点 x 1、x 2 和 x3 的位置；构件 2 上加速度为零的点q 位置，并求出该点的速度vq ；构件 2 上速度为零的点h 位置，并求出该点的加速度ah ；hx2l 0.002m/mmb 1a1x1x3d42q3a 0.05m/s2/mmn3ccv 0.01m/s/mmhp(a,d,h)cn2p(q )xx 1x 2x 3qbbah=v ph 0.05 69=3.45m/sv q=v pq 0.01 39=0.39m/s(各速度矢量和加速度矢量的大小任意，但方向必须与此答案相同)3 10图示连杆机构，长度比例尺l 0.001m/mm ，其中 lab 15mm ， l cd 40mm ， lbc40mm ， lbe lec 20mm ， lef20mm ， 1 20rad/s ，试用相对韵达图解法求：（ 1 ）2、 3 、4、5 的大小和方向；（ 2 ）2、3、 4 、5 的大小和方向；（ 3 ）构件 4 上的点 f4 的速度 vf4 和加速度af4（ 4 ）构件 5 上的点 f5 的速度 vf5 和加速度a f5。（速度多边形和加速度多边形的比例尺分别为 v 0.005 （m/s ）/mm ，a 0.006 （ m/s 2） /mm ，要求列出相应的矢量方程式和计算关系式。 ）解：速度多边形和加速度多边形如图所示（ 1 ） 2=7.75rad/s ， 3=9rad/s ，逆时针方向4=5=5rad/s ，顺时针方向（ 2 ） 2=165rad/s 2 ，顺时针方向；3=67.5rad/s 2 ，逆时针方向；4= 5 =52.34rad/s 2，顺时2针方向（ 3 ） af4 pf4v360.0050.18m / s ， ap f 2.52m / sf 44a（ 4 ） vf5 pf300.0050.15m / s ， ap f21.62m / s5vf 55a3 11已知机构如图所示，已知构件长度，并且已知杆1 以角速度1 转动，用相对运动图解法求该位置滑块5 的速度及加速度。解：（ 1 ）速度分析：构件2 扩大vvvvb 3vb2vb3 b 2 ，其中 vb 2vb11labvvv取v 做速度多边形vevdved利用速度影像法求得d3 点vvdpd3v故 v5vepe v（ 2 ）加速度分析vnvtvvkvrab 3其中ab 3ananab 2ab 3b 22l， aab 3b 2，k2v， anv2/ lb2b11abb 3b 22b 3 b 2b 3b 3bcvvv取a 做速度多边形vevdvedvvvnvtaeadaedaed利用加速度影像法得d3点，则nad， av2/ l0( q v0)d3aedededed5ea故 aape填空题：1. 作用在机械上的力分为驱动力2. 对机构进行力分析的目的是：和阻抗力两大类。(1) 确定运动副中的反力(2) 确定机械上的平衡力或平衡力矩；。3. 确定构件惯性力的一般性方法中，对作平面移动的物体，其惯性力为-ma；对绕定 轴转动的构件， 若转动轴线不通过质心，则其惯性力为-ma，而惯性力偶矩为-j ； 若转动轴线通过质心，则只存在-j。4. 质量代换法是指把构件质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替。假想的集中质量称为代换质量，其所在的位置称为代换点。5. 质量代换应满足三个基本条件：代换前后构件的质量不变；代换前后构件的质心位置不变；代换前后构件对质心轴的转动惯量不变。6. 质量代换中，动代换是指满足质量不变、质心位置不变以及对质心轴的转动惯量不变； 而静代换则是指只满足构件的质量不变和质心位置不变。7. 在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是槽面摩擦的当量摩擦系ff数为sin，明显大于f，因此，机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛，而联接用的螺纹更多地采用三角形为螺纹牙型。8. 考虑摩擦的移动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角大于摩擦角，当发生匀速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角等于摩擦角，当发生减速运动时，说明外力的作用线与运动方向法线的夹角小于摩擦角。9. 考虑摩擦的转动副，当发生加速运动时，说明外力的作用线在摩擦圆之外，当发生匀速运动时， 说明外力的作用线与摩擦圆相切，当发生减速运动时，说明外力的作用线与摩擦圆相割。选择题：1.在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于c。a) 驱动力；b) 生产阻力；c) 有害阻力；d) 惯性力。2.风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于a。a) 驱动力；b) 生产阻力；c) 有害阻力；d) 惯性力。3.在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此压力属于b。a) 驱动力；b) 生产阻力；c) 有害阻力；d) 惯性力。4.在外圆磨床中，砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于b。a) 驱动力；b) 生产阻力；c) 有害阻力；d) 惯性力。5.在带传动中，三角胶带作用于从动带轮上的摩擦力是属于a。a) 驱动力；b) 生产阻力；c) 有害阻力；d) 惯性力。6.在机械中，因构件作变速运动而产生的惯性力d。a) 一定是驱动力；b) 一定是阻力；c) 在原动机中是驱动力，在工作机中是阻力；d) 无论在什么机器中，它都有时是驱动力，有时是阻力。7.在机械中阻力与其作用点速度方向d。a). 相同 ;b). 一定相反 ;c). 成锐角 ;d). 相反或成钝角8. 在机械中驱动力与其作用点的速度方向c。a一定同向；b可成任意角度；c相同或成锐角；d成钝角9. 考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线c切于摩擦圆。a) 都不可能；b) 不全是；c) 一定都。计算和分析：1. 当图示的轧钢机的轧辊回转时, 不需外力的帮助即能将轧件带入轧辊之间。（忽略轧件自重） 试证明这时轧辊与扎件间的摩擦角不应小于； 若 d=1200mm,a=25mm及轧辊与扎件间的摩擦系数f0.3 ，求扎件的最大厚度h。解： 图示工件在a 点处受到辊子给工件的作用力，根据摩擦角的定义，该力方向将沿接触点公法线方向，向阻碍工件相对辊子运动方向偏转摩擦角，如图所示同理，在a 点对应的点处也有同样情况。明显，两个力的合力必须产生向右的分力才能将工件牵引入内，即必须才能完成牵引由几何关系h2(rr cos)252 600600 costg1(0.1)2575.6085mm2. 图示手压机机构运动简图。运动副a、b 、c 处的摩擦圆精品资料( 以细线圆表示 )及移动副的摩擦角如图示。作用于构件1 上的驱动力p=500 n 。试用图解法作：(1) 在该简图上画出各运动副的总反力作用线及指向；(2) 写出构件1、3 的力矢量方程式；(3) 画出机构的力多边形。精品资料2. 如图示为某凸轮连杆结构，构件1 为主动件，m d 和 fr分别为驱动力矩和生产阻力，以a 、b 、c、d 为圆心的较大的圆为摩擦圆，为摩擦角。试在图中画出机构在该位置时各构件在运动副处的总反力（包括指向和作用线位置）。f32cf23f541f51m df12a3f43d4frf34f2125b5f52r3. 图示楔块装置，两面摩擦系数均为f 。求将楔块1 打入 2 后能自锁的条件。即撤去p 力后，在楔紧力作用下，楔块1 不能脱出的条件。图示：必须满足摩擦角即tg 1 f填空题：1. 设机器中的实际驱动力为rp，在同样的工作阻力和不考虑摩擦时的理想驱动力为rp0 ，则rr机器效率的计算式是=p0 / p。r2. 设机器中的实际生产阻力为q，在同样的驱动力作用下不考虑摩擦时能克服的理想生产rrr阻力为q0,则机器效率的计算式是q/ q0。3. 假设某机器由两个机构串联而成，其传动效率分别为1 和2 ，则该机器的传动效率应该为1 *2。4. 假设某机器由两个机构并联而成，其传动效率分别为1 和2 ，则该机器的传动效率应该为（p 1*1+ p 2* 2 ） /(p 1 +p 2)。5. 从受力观点分析，移动副的自锁条件是外力的作用线与运动方向法线的夹角小于等于摩擦角；转动副的自锁条件是外力的作用线与摩擦圆相切或相割；从效率观点来分析， 机械自锁的条件是效率小于等于零。分析与计算题：1.某滑块受力如图所示，已知滑块与地面间摩擦系数f，试求 f 与 q 分别为驱动力时的机q构运动效率。f 为驱动力：于是由正弦定理：tg1 fffqsin(900)sin(900)q令0 ，得 f0sin( 90 0fq)sin(900)q因此， 其效率为0fsin(90 0) sin(90)900f当 q 为驱动力， f 变为阻力，取代替上式中的，并取倒数，得fff0sin(900）sin(900)sin(900)9002.图 示楔块机构。已知：60o，各摩擦面间的摩擦系数均为 f0.15 , 阻力q1000n 。试：画出各运动副的总反力；画出力矢量多边形；求出驱动力p 值及该机构效率。由正弦定理：psin(18002r21)sin(900)q和sin(2)r12sin( 900)于是sin(180 02p)sin( 900)qsin( 90)sin(2)代入各值得：p1430.7007n取上式中的00 ，可得 p1000 n0p0于是0.6990p3.已知机构位置图、摩擦圆半径、摩擦角如图所示。图中为已知生产阻力。试(1) 在图中画出各运动副总反力作用线(方向、 位置及指向);(2) 求 出 机 构 在 图 示 位 置 的 驱 动 力 及 瞬 时 效 率 。l0.002m/mm精品资料一、填空题：1. 研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的惯性力和惯性力偶矩，减少或消除在机构各运动副中所引起的附加动压力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。2. 回转构件的直径d 和轴向宽度 b 之比 d / b 符合5条件或有重要作用的回转构件，必须满足动平衡条件方能平稳地运转。如不平衡， 必须至少在2 个校正平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得平衡。3. 只使刚性转子的惯性力得到平衡称静平衡，此时只需在1个 平衡平面中增减平衡质量；使惯性力和惯性力偶矩同时达到平衡称动平衡，此时至少要在2 个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子的不平衡问题。4.刚性转子静平衡的力学条件是质径积向量和等于零，而动平衡的力学条件是质径积向量和等于零，离心力引起的合力矩等于零。5. 符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在回转轴线上。静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在质心最低处位置静止，由此可确定应加上或去除平衡质量的方向。6.图a、b、c中，s为总质心，图a, b 中的转子具有静不平衡，图c中的转子是动不平衡。7. 机构总惯性力在机架上平衡的条件是机构的总质心静止不动。8. 在图示 a、b、c三根曲轴中，已知m1r1m2r2m3 r3m4r4 ，并作轴向等间隔布置，并且各曲拐都在同一轴平面内，则其中a, b, c轴已达静平衡，c轴已达动平衡。精品资料二、判断题1. 若刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以说该转子也满足静平衡条件。()2. 不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。()3. 经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量。()4. 作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件内部得到平衡。( )三、选择题：1 设图示回转体的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕aa 轴线回转时是处于d状态。a) 静不平衡b) 静平衡c) 完全不平衡d) 动平衡2 图示为一圆柱凸轮。设该凸轮的材料均匀，制造精确，安装正确，则当它绕aa 轴线转动时，是处于b状态。a) 静不平衡b) 静平衡c) 完全不平衡d) 动平衡3. 机械平衡研究的内容是ca) 驱动力与阻力间的平衡b) 各构件作用力间的平衡c) 惯性力系间的平衡d) 输入功率与输出功率间的平衡4. 图示一变直径带轮。 设该带轮的材料均匀，制造精确， 安装正确， 当它绕 aa 轴线回转时是处于d 状态。a) 静不平衡b) 静平衡c) 完全不平衡d) 动平衡a) 静不平衡b)静平衡c)完全不平衡d)动平衡7. 为了平衡曲柄滑块机构abc 中滑块 c的往复惯性力 ( 曲柄和连杆质量不计)，在原机构上附加一对称滑块机构 abc 。设滑块 c 和 c 质量相等， lablab， lbcl b c ,机构在运转时能达到b 。a) 惯性力全部平衡，且不产生附加惯性力偶矩。b) 惯性力全部平衡，但产生附加惯性力偶矩。c) 惯性力部分平衡，且不产生附加惯性力偶矩。d) 惯性力部分平衡，但产生附加惯性力偶矩。5. 图示为一发动机曲轴。设各曲拐部分的质量及质心至回转轴线的距离都相等，当该曲轴绕oo轴线回转时是处于b状态。四、计算题1. 图示两个回转构件是否符合静平衡条件？是否符合动平衡条件？为什么？442对ami ri3042060处于静平衡状态对b，mi ri10104154100 ,处于静平衡状态将 m2 分解到 1， 3 平面内在平