机械原理第七版习题解答第4711章PPT课件

1、logo机械原理习题解答机械原理习题解答( (第第4 4、7 7、1111章章) )logo2机械原理习题解答机械原理习题解答( (第第4 4章章- -平面机构的力分析平面机构的力分析) )机械原理机械原理习题课习题课4-134-13图示为一曲柄滑块机构的三个位置，图示为一曲柄滑块机构的三个位置，f f为作用为作用在活塞上的力，转动副在活塞上的力，转动副a a及及b b上所画的虚线小圆为上所画的虚线小圆为摩擦圆。试决定在此三个位置时作用在连杆摩擦圆。试决定在此三个位置时作用在连杆abab上上的作用力的真实方向（构杆件重量及惯性力略去的作用力的真实方向（构杆件重量及惯性力略去不计）。不计）。机械

2、原理机械原理习题课习题课2123，题题4-13 图图解解 1 1，判断出连杆，判断出连杆2 2承受拉力还是压力承受拉力还是压力 2 2，确定，确定 的方向的方向 3 3，确定总反力方向，确定总反力方向机械原理机械原理习题课习题课4-144-14 图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1 1沿沿逆时针方向回转，逆时针方向回转，f f为作用在推杆为作用在推杆2 2上的外载荷，上的外载荷，试确定凸轮试确定凸轮1 1及机架及机架3 3作用给推杆作用给推杆2 2的总反力的总反力 及及的方位（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线的方位（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小圆为摩

3、擦圆）。小圆为摩擦圆）。12rf32rfc1机械原理机械原理习题课习题课解解 arctan f总反力总反力 及及 的方位如图的方位如图12rf32rfff题题4-14机械原理习题解答机械原理习题解答( (第第7 7章章- -机械的运转及其速度波动的调节机械的运转及其速度波动的调节) )机械原理机械原理习题课习题课7-77-7图示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿图示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数，齿轮轮的齿数，齿轮3 3的分度圆半径的分度圆半径r r3 3，各齿轮的转动，各齿轮的转动惯量惯量 ，齿轮，齿轮1 1直接装在电动机轴上，直接装在电动机轴上，故故j j1 1中包含了电动

4、机转子的转动惯量；工作台和中包含了电动机转子的转动惯量；工作台和被加工零件的重量之和为被加工零件的重量之和为g g。当取齿轮。当取齿轮1 1为等效构为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量件时，试求该机械系统的等效转动惯量jeje。1223,j jjj机械原理机械原理习题课习题课解解 根据等效转动惯量的等效原则，有根据等效转动惯量的等效原则，有222221112223311111()22222egjjjjjvg则：则：2223212231111()()()()2egvjjjjjg222211 21 21223322 32 31()()()()2ezz zgz zjjjjjrzz zgz z机

5、械原理机械原理习题课习题课7-127-12某内燃机的曲柄输出力矩某内燃机的曲柄输出力矩 随曲柄转角随曲柄转角 的变的变化曲线如图所示，其运动周期化曲线如图所示，其运动周期 ，曲柄的平均，曲柄的平均转速转速 。当用该内燃机驱动一阻抗力为。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数试求试求: :1)1)曲轴最大转速曲轴最大转速 和相应的曲柄转角位置和相应的曲柄转角位置 ; ;2)2)装在曲轴上的飞轮转动惯量装在曲轴上的飞轮转动惯量 （不计其余构件的转（不计其余构件的转动惯量）。动惯量）。dmt620 /minmnr0.01maxnmaxf

6、j机械原理机械原理习题课习题课解解 1)1)确定阻抗力矩确定阻抗力矩, ,因一个运动循环内驱动功应等因一个运动循环内驱动功应等于阻抗功，所以有于阻抗功，所以有1200()26rtoabcma解得解得11200()116.6726rmn m2)2)求曲轴最大转速求曲轴最大转速 和相应的曲柄转角位置和相应的曲柄转角位置 : :maxnmax作其系统的能量指示图作其系统的能量指示图( (见图见图b)b)，由图可知，在，由图可知，在c c处处机构出现能量最大值，即机构出现能量最大值，即 时，时， 故故cmaxnn此时此时max200 116.672030130104.16200max0.01(1)(1

7、) 620623.1 /min22mnnr题题7-12 解图解图rm3)3)求装在曲轴上的飞轮转动惯量求装在曲轴上的飞轮转动惯量 : :max2max2222(200 116.67)20200 116.67130200 116.67()2618020018020067.26900900 67.261.596 6200.01babcfwan mwjkg mn故fj机械原理习题解答机械原理习题解答( (第第1111章章- -齿轮系及其设计齿轮系及其设计) )机械原理机械原理习题课习题课11-1111-11图示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已图示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已知，试求传动比知，

8、试求传动比 ，并指出当提升重物时手柄的，并指出当提升重物时手柄的转向。转向。15i机械原理机械原理习题课习题课答答 此轮系为空间定此轮系为空间定轴轮系，且轴轮系，且2 3 4 515123450 30 40 52577.7820 15 1 18z z z ziz z z z 当提升重物时手柄的转向如图所示。当提升重物时手柄的转向如图所示。机械原理机械原理习题课习题课11-16 11-16 如图如图a,ba,b所示为两个不同结构的锥齿轮周所示为两个不同结构的锥齿轮周转轮系已知转轮系已知 。求两轮系的。求两轮系的 为多少？为多少？ 通过对本题的计算，请进一步思考下列问题：通过对本题的计算，请进一步

9、思考下列问题：转化轮系传动比的转化轮系传动比的“ ”号确定错误会带来什么号确定错误会带来什么恶果？在周转轮系中用画箭头的方法确定的是构恶果？在周转轮系中用画箭头的方法确定的是构件的什么转向件的什么转向? ?试计算试计算的值，并进而说明题中的值，并进而说明题中 与与 以及以及 与与 之间之间的转向关系。的转向关系。1223120,24,30,40,200 /minzzzznr 3100 /minnr hn1133,hhhhnnnnnn13nn13hhnn机械原理机械原理习题课习题课解解 1 1）在图（）在图（a a）中）中2 311331213311324 401.620 30()/(1)1.6

10、 ( 100)200/(1.6 1)600 /hhhhhhz znninnz zni nnir min 机械原理机械原理习题课习题课2 2）在图（）在图（b b）中）中2 311331213311324 401.620 30()/(1) 1.6 ( 100)200/( 1.6 1)15.385 /hhhhhhz znninnz zni nnir min 其各自的方向见图（其各自的方向见图（a a）、（）、（b b）。）。机械原理机械原理习题课习题课11-1711-17在图示的电动三爪卡盘传动轮系中，设已知在图示的电动三爪卡盘传动轮系中，设已知各轮齿数为：各轮齿数为：试求传动比试求传动比 。 在

11、解题前应先思考下列问题：图示轮系为何种在解题前应先思考下列问题：图示轮系为何种轮系，其自由度轮系，其自由度f f等于多少等于多少? ?要求这种轮系的传动要求这种轮系的传动比比 ，至少必须列出几个计算式？，至少必须列出几个计算式？122346,25,57,56zzzzz 14i14i机械原理机械原理习题课习题课解解 此轮系为一个此轮系为一个3k3k型型行星轮系，行星轮系，即有即有三三个中心轮个中心轮(1(1，3 3及及4)4)。若若任取两个中心轮和与其相啮合任取两个中心轮和与其相啮合的的行星轮及系行星轮及系杆杆h h便组成一个便组成一个2k2k- -h h型的行型的行星星轮系。且有轮系。且有三三

12、种情况：种情况：1 1- -2 2- -3 3- -h h行星轮系、行星轮系、4 4- -22(2)(2)- -3 3- -h h行星轮系及行星轮系及1 1- -2 2(2)(2)- -4 4- -h h差动差动轮系。而仅有两个轮系是独立的，轮系。而仅有两个轮系是独立的，为为了了求解简单求解简单，常选常选两两个行星轮个行星轮系进行求解系进行求解。即。即机械原理机械原理习题课习题课即即3113123443425711110.5625 57111156 2556hhhhziizz ziiz z 故该行星轮系传动比为故该行星轮系传动比为1h144h1410.5 ( 56)588iiinn （ 与 转

13、向相反）机械原理机械原理习题课习题课解解 此轮系为行星轮系此轮系为行星轮系42 31141341211 ()20 401910 10z ziiz z 11-18 11-18 图示为手动起重葫芦，已知图示为手动起重葫芦，已知 ， 。设各级齿轮的传动效率（包括轴承损。设各级齿轮的传动效率（包括轴承损失）失） ，曳引链的传动效率，曳引链的传动效率 。为提升重。为提升重g=l0kng=l0kn的重物，求必须施加于链轮的重物，求必须施加于链轮a a上的圆周力上的圆周力f f。1210zz2320,40zz20.9710.98机械原理机械原理习题课习题课因为因为1 12gfvgv故提升故提升10kn10k

14、n的重物，必须施加于链轮的重物，必须施加于链轮a a上的圆周力上的圆周力f f为为29829818n18n。1avr4gbvr轮轮a a的半径的半径轮轮b b的半径的半径所以所以11 124()()abf rg r 所以所以421 12112 14bbaagrgrfrri 210 40298.18()160 0.980.97 9n机械原理机械原理习题课习题课11-19 11-19 图示为纺织机中的差动轮系，设图示为纺织机中的差动轮系，设12345630,25,24,18,121,zzzzzz1648 200 /min,316 /min,.hnrnrn求解解 此差动轮系的转化轮系的此差动轮系的转化轮系的传动比为