械原理習題集合工大版

1、機械原理典型習題第一章 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1、如圖a所示為一簡易沖床的初擬設(shè)計方案，設(shè)計者的思路是：動力由齒輪1輸入，使軸A連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固裝在軸A上的凸輪2與杠桿3組成的凸輪機構(gòu)將使沖頭4上下運動以達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構(gòu)運動簡圖（各尺寸由圖上量?。?，分析其是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖？并提出修改方案。解 1）取比例尺繪制其機構(gòu)運動簡圖（圖b）。 2）分析其是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖。 圖 a）由圖b可知，故：因此，此簡單沖床根本不能運動（即由構(gòu)件3、4與機架5和運動副B、C、D組成不能運動的剛性桁架），故需要增加機構(gòu)的自由度。圖 b）3）提出修改方案（圖c）。為了使此機構(gòu)能運動，應(yīng)增加機構(gòu)的自由度（其方法

2、是：可以在機構(gòu)的適當位置增加一個活動構(gòu)件和一個低副，或者用一個高副去代替一個低副，其修改方案很多，圖c給出了其中兩種方案）。 圖 c1） 圖 c2）2、試畫出圖示平面機構(gòu)的運動簡圖，并計算其自由度。 圖a）解：，圖 b）解：，3、計算圖示平面機構(gòu)的自由度。將其中的高副化為低副。機構(gòu)中的原動件用圓弧箭頭表示。31解31：，C、E復(fù)合鉸鏈。32解32：，局部自由度 33解33：，c)4、試計算圖示精壓機的自由度 解：， 解：， （其中E、D及H均為復(fù)合鉸鏈） （其中C、F、K均為復(fù)合鉸鏈）5、圖示為一內(nèi)燃機的機構(gòu)簡圖，試計算其自由度，并分析組成此機構(gòu)的基本桿組。又如在該機構(gòu)中改選EG為原動件，試問

3、組成此機構(gòu)的基本桿組是否與前者有所不同。解1）計算此機構(gòu)的自由度 2）取構(gòu)件AB為原動件時機構(gòu)的基本桿組圖為此機構(gòu)為 級機構(gòu)3）取構(gòu)件EG為原動件時此機構(gòu)的基本桿組圖為此機構(gòu)為 級機構(gòu)第二章 平面機構(gòu)的運動分析1、試求圖示各機構(gòu)在圖示位置時全部瞬心的位置（用符號直接標注在圖上）。 2、在圖a所示的四桿機構(gòu)中，=60mm，=90mm，=120mm，=10rad/s，試用瞬心法求：1） 當=時，點C的速度； 2） 當=時，構(gòu)件3的BC線上速度最小的一點E的位置及其速度的大?。?）當=0 時，角之值（有兩個解）。 b)解1）以選定的比例尺作機構(gòu)運動簡圖（圖a）。 2）求，定出瞬心的位置（圖b）因為構(gòu)

4、件3的絕對速度瞬心，則有： 3）定出構(gòu)件3的BC線上速度最小的點E的位置c)因BC線上速度最小之點必與點的距離最近，故從引BC線的垂線交于點E，由圖可得：4）定出=0時機構(gòu)的兩個位置（作于 圖C處），量出 3、在圖示的機構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的長度85 mm，=25mm，=45mm，=70mm，原動件以等角速度=10rad/s轉(zhuǎn)動，試用圖解法求圖示位置時點E的速度和加速度以及構(gòu)件2的角速度及角加速度。 a) l=0.002m/mm解1）以=0.002m/mm作機構(gòu)運動簡圖（圖a） (b) (c)2）速度分析 根據(jù)速度矢量方程：以0.005(m/s)/mm作其速度多邊形（圖b）。 （繼續(xù)完善速度多邊

5、形圖，并求及）。根據(jù)速度影像原理，作，且字母順序一致得點e，由圖得：（順時針）（逆時針）3）加速度分析 根據(jù)加速度矢量方程：以=0.005(m/s2)/mm 作加速度多邊形（圖c）。（繼續(xù)完善加速度多邊形圖，并求及）。 根據(jù)加速度影像原理，作，且字母順序一致得點，由圖得：（逆時針）4、在圖示的搖塊機構(gòu)中，已知=30mm，=100mm，=50mm，=40mm，曲柄以=10rad/s等角速度回轉(zhuǎn)，試用圖解法求機構(gòu)在時，點D和點E的速度和加速度，以及構(gòu)件2的角速度和角加速度。解1）以=0.002m/mm作機構(gòu)運動簡圖（圖a）。2) 速度分析=0.005(m/s)/mm 選C點為重合點，有：以作速度多

6、邊形（圖b）再根據(jù)速度影像原理，作，求得點d及e，由圖可得（順時針）3）加速度分析=0.04(m/s2)/mm根據(jù)其中：以作加速度多邊形（圖c），由圖可得：（順時針）5、在圖示的齒輪-連桿組合機構(gòu)中，MM為固定齒條，齒輪3的齒數(shù)為齒輪4的2倍，設(shè)已知原動件1以等角速度順時針方向回轉(zhuǎn)，試以圖解法求機構(gòu)在圖示位置時，E點的速度及齒輪3、4的速度影像。解1）以作機構(gòu)運動簡圖（圖a）（圖a）2）速度分析（圖b）此齒輪連桿機構(gòu)可看作為ABCD及DCEF兩個機構(gòu)串連而成，則可寫出取作其速度多邊形于圖b處，由圖得取齒輪3與齒輪4嚙合點為K，根據(jù)速度影像原來，在速度圖圖b中，作求出k點，然后分別以c、e為圓心

7、，以、為半徑作圓得圓及圓。求得齒輪3的速度影像是齒輪4的速度影像是6、在圖示的機構(gòu)中，已知原動件1以等速度=10rad/s逆時針方向轉(zhuǎn)動，=100mm，=300mm，=30mm。當=、時，試用矢量方程解析法求構(gòu)件2的角位移及角速度、角加速度和構(gòu)件3的速度和加速度。 解：取坐標系xAy，并標出各桿矢量及方位角如圖所示：1）位置分析 機構(gòu)矢量封閉方程 分別用和點積上式兩端，有故得：2）速度分析 式a對時間一次求導(dǎo)，得 上式兩端用點積，求得：式d）用點積，消去，求得 3）加速度分析 將式（d）對時間t求一次導(dǎo)，得：用點積上式的兩端，求得：用點積（g），可求得：351.06318.3162.1692.

8、69025.10920.1740.8670.3896.6527.5027、在圖示雙滑塊機構(gòu)中，兩導(dǎo)路互相垂直，滑塊1為主動件，其速度為100mm/s，方向向右，=500mm，圖示位置時=250mm。求構(gòu)件2的角速度和構(gòu)件2中點C的速度的大小和方向。解：取坐標系oxy并標出各桿矢量如圖所示。1） 位置分析 機構(gòu)矢量封閉方程為： 2）速度分析 當， ，（逆時針） ， 像右下方偏。8、在圖示機構(gòu)中，已知=，=100rad/s，方向為逆時針方向，=40mm，=。求構(gòu)件2的角速度和構(gòu)件3的速度。解，建立坐標系A(chǔ)xy，并標示出各桿矢量如圖所示：1位置分析 機構(gòu)矢量封閉方程2速度分析 消去，求導(dǎo)， 第三章

9、平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計1、在圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知：=50mm，=35mm，=30mm，為機架，1）若此機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)，且為曲柄，求的最大值；2）若此機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)，求的范圍；3）若此機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)，求的范圍。解：1）AB為最短桿 2）AD為最短桿，若 若 3) 為最短桿 ， 為最短桿 由四桿裝配條件 2、在圖示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，各桿的長度為a=28mm，b=52mm，c=50mm，d=72mm。試問此為何種機構(gòu)？請用作圖法求出此機構(gòu)的極位夾角，桿的最大擺角，機構(gòu)的最小傳動角和行程速度比系數(shù)。解1）作出機構(gòu)的兩個極位，由圖中量得 2）求行程速比系數(shù)3）作出此機構(gòu)傳動角最小的位置，量得此

10、機構(gòu)為 曲柄搖桿機構(gòu) 3、現(xiàn)欲設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu)，已知其搖桿的長=75mm，行程速比系數(shù)=1.5，機架的長度為=100mm，又知搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為45，試求其曲柄的長度和連桿的長。（有兩個解）解：先計算并取作圖，可得兩個解 4、如圖所示為一已知的曲柄搖桿機構(gòu)，現(xiàn)要求用一連桿將搖桿和滑塊連接起來，使搖桿的三個已知位置、和滑塊的三個位置、相對應(yīng)（圖示尺寸系按比例尺繪出），試以作圖法確定此連桿的長度及其與搖桿鉸接點E的位置。（作圖求解時，應(yīng)保留全部作圖線 。=5mm/mm）。解（轉(zhuǎn)至位置2作圖）故5、圖a所示為一鉸鏈四桿機構(gòu)，其連桿上一點E的三個位置E1、E2、E3位于給定直線上?，F(xiàn)

11、指定E1、E2、E3和固定鉸鏈中心A、D的位置如圖b所示，并指定長度=95mm， =70mm。用作圖法設(shè)計這一機構(gòu)，并簡要說明設(shè)計的方法和步驟。解：以D為圓心，為半徑作弧，分別以，為圓心，為半徑交弧，代表點E在1，2，3位置時占據(jù)的位置，使D反轉(zhuǎn)，得使D反轉(zhuǎn)，得 CD作為機架，DA、CE連架桿，按已知兩連架桿對立三個位置確定B。第四章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計1、在直動推桿盤形凸輪機構(gòu)中，已知凸輪的推程運動角/2，推桿的行程=50mm。試求：當凸輪的角速度=10rad/s時，等速、等加等減速、余弦加速度和正弦加速度四種常用運動規(guī)律的速度最大值和加速度最大值及所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。解推桿運動規(guī)律(m/s)(

12、m/s2)等速運動等加速等減速余弦加速度正弦加速度2、已知一偏置尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)如圖所示，試用作圖法求其推桿的位移曲線。解 以同一比例尺=1mm/mm作推桿的位移線圖如下所示3、試以作圖法設(shè)計一偏置直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)的凸輪輪廓曲線。已知凸輪以等角速度逆時針回轉(zhuǎn)，偏距=10mm，從動件方向偏置系數(shù)=1，基圓半徑=30mm，滾子半徑=10mm。推桿運動規(guī)律為：凸輪轉(zhuǎn)角=0150，推桿等速上升16mm；=150180，推桿遠休； =180300 時，推桿等加速等減速回程16mm; =300360時，推桿近休。解 推桿在推程段及回程段運動規(guī)律的位移方程為：1） 推程： ，2） 回程：等加速段

13、 ， 等減速段 ，取=1mm/mm作圖如下：計算各分點得位移值如下：總轉(zhuǎn)角0153045607590105120135150165s01.63.24.86.489.611.212.814.41616180195210225240255270285300315330360s1615.51411.584.520.500004、試以作圖法設(shè)計一擺動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)的凸輪輪廓曲線，已知=55mm，=25mm，=50mm，=8mm。凸輪逆時針方向等速轉(zhuǎn)動，要求當凸輪轉(zhuǎn)過180時，推桿以余弦加速度運動向上擺動=25；轉(zhuǎn)過一周中的其余角度時，推桿以正弦加速度運動擺回到原位置。解 擺動推桿在推程及回程中的

14、角位移方程為1）推程： ，2）回程： ，取=1mm/mm 作圖如下：總轉(zhuǎn)角015304560759010512013515016500.431.673.666.259.2612.515.7418.7521.3423.3224.571801952102252402552702853003153303602524.9024.2822.7320.1116.5712.58.434.892.270.720.095、在圖示兩個凸輪機構(gòu)中，凸輪均為偏心輪，轉(zhuǎn)向如圖。已知參數(shù)為=30mm, =10mm, =15mm,5mm,=50mm,=40mm。E、F為凸輪與滾子的兩個接觸點，試在圖上標出：1）從E點接觸到

15、F點接觸凸輪所轉(zhuǎn)過的角度；2）F點接觸時的從動件壓力角；3）由E點接觸到F點接觸從動件的位移s（圖a）和（圖b）。4）畫出凸輪理論輪廓曲線，并求基圓半徑；5）找出出現(xiàn)最大壓力角的機構(gòu)位置，并標出。 第五章 齒輪機構(gòu)及其設(shè)計1、設(shè)有一漸開線標準齒輪=20,=8mm,=20,=1,試求：1）其齒廓曲線在分度圓及齒頂圓上的曲率半徑、 及齒頂圓壓力角；2）齒頂圓齒厚及基圓齒厚；3）若齒頂變尖(=0)時，齒頂圓半徑又應(yīng)為多少？解1）求、2）求 、3）求當=0時由漸開線函數(shù)表查得：2、試問漸開線標準齒輪的齒根圓與基圓重合時，其齒數(shù)應(yīng)為多少，又當齒數(shù)大于以上求得的齒數(shù)時，基圓與齒根圓哪個大？解 由有當齒根圓

16、與基圓重合時，當時，根圓大于基圓。3、一個標準直齒圓柱齒輪的模數(shù)=5mm，壓力角=20，齒數(shù)=18。如圖所示，設(shè)將直徑相同的兩圓棒分別放在該輪直徑方向相對的齒槽中，圓棒與兩側(cè)齒廓正好切于分度圓上，試求1）圓棒的半徑；2）兩圓棒外頂點之間的距離（即棒跨距）。解：4、有一對漸開線標準直齒圓柱齒輪嚙合，已知19，42，5mm。1）試求當20時，這對齒輪的實際嚙合線B1B2的長、作用弧、作用角及重合度；）繪出一對齒和兩對齒的嚙合區(qū)圖（選適當?shù)拈L度比例尺仿課本上圖5-19作圖，不用畫出嚙合齒廓），并按圖上尺寸計算重合度。解：1）求及 2）如圖示5、已知一對外嚙合變位齒輪傳動，=12,=10mm,=20,

17、 =1,=130mm,試設(shè)計這對齒輪傳動，并驗算重合度及齒頂厚（應(yīng)大于0.25m，?。?。解 1）確定傳動類型故此傳動應(yīng)為 正 傳動。2）確定兩輪變位系數(shù)取3） 計算幾何尺寸尺寸名稱幾何尺寸計算中心距變動系數(shù)齒頂高變動系數(shù)齒頂高齒根高分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑分度圓齒厚4） 檢驗重合度和齒頂厚 故可用。6、現(xiàn)利用一齒條型刀具（齒條插刀或齒輪滾刀）按范成法加工漸開線齒輪，齒條刀具的基本參數(shù)為：=4mm, =20, =1, =0.25, 又設(shè)刀具移動的速度為V刀=0.002m/s，試就下表所列幾種加工情況，求出表列各個項目的值，并表明刀具分度線與輪坯的相對位置關(guān)系（以L表示輪坯中心到刀具

18、分度線的距離）。切制齒輪情況要求計算的項目圖形表示1、加工z=15的標準齒輪。2、加工z=15的齒輪，要求剛好不根切。3、如果v及L的值與情況1相同，而輪坯的轉(zhuǎn)速卻為n=0.7958r/mn。（正變位） 4、如果v及L的值與情況1相同，而輪坯的轉(zhuǎn)速卻為n=0.5305r/min。7、圖示回歸輪系中，已知z1=20, z2=48, =2mm, z3=18, z4=36, =2.5mm；各輪的壓力角=20, =1, =0.25。試問有幾種傳動方案可供選擇？哪一種方案較合理？解：， 1，2標準（等變位） 3，4正傳動 3，4標準（等變位） 1，2正傳動 1，2和3，4正傳動， 1，2和3，4負傳動，

19、 1，2負傳動，3，4負傳動方案，較佳8、在某牛頭刨床中，有一對外嚙合漸開線直齒圓柱齒輪傳動。已知：Z1=17, Z2=118, m=5mm, =20, =1, =0.25, a，=337.5mm?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)小齒輪嚴重磨損，擬將其報廢，大齒輪磨損較輕（沿齒厚方向兩側(cè)總的磨損量為0.75mm），擬修復(fù)使用，并要求新設(shè)計小齒輪的齒頂厚盡可能大些，問應(yīng)如何設(shè)計這一對齒輪？解1）確定傳動類型，因故應(yīng)采用等移距變位傳動2）確定變位系數(shù)故，3） 幾何尺寸計算小齒輪大齒輪9、設(shè)已知一對斜齒輪傳動， z1=20, z2=40, =8mm, =20, =1, =0.25, B=30mm, 并初取=15，試求該傳動

20、的中心距a(a值應(yīng)圓整為個位數(shù)為0或5，并相應(yīng)重算螺旋角 )、幾何尺寸、當量齒數(shù)和重合度。解1）計算中心距a 初取，則取，則2）計算幾何尺寸及當量齒數(shù)尺寸名稱小齒輪大齒輪分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑基圓直徑齒頂高、齒根高法面及端面齒厚法面及端面齒距當量齒數(shù)3）計算重合度10、設(shè)計一銑床進給系統(tǒng)中帶動工作臺轉(zhuǎn)動的阿基米德蝸桿傳動。要求i12=20.5, m=5mm, =20, =1, =0.2, 求蝸輪蝸桿傳動的基本參數(shù)(z1、z2、q、1、2)、幾何尺寸(d1、d2、da1、da2)和中心距a。解1）確定基本參數(shù)選取z1=2（因為當時，一般推薦。）查表確定，計算2）計算幾何尺寸， 3）中心距

21、11、在圖示的各蝸輪蝸桿傳動中，蝸桿均為主動，試確定圖示蝸桿、蝸輪的轉(zhuǎn)向或螺旋線的旋向。第六章 輪系及其設(shè)計1、如圖所示為一手搖提升裝置，其中各輪齒數(shù)均已知，試求傳動比i15, 指出當提升重物時手柄的轉(zhuǎn)向（在圖中用箭頭標出）。解 此輪系為 空間定軸輪系 2、在圖示輸送帶的行星減速器中，已知：z1=10, z2=32, z3=74, z4=72, z2，=30 及電動機的轉(zhuǎn)速為1450r/min，求輸出軸的轉(zhuǎn)速n4。解：123H行星輪系； 3224H行星輪系；1224H差動輪系；這兩個輪系是獨立的， 與轉(zhuǎn)向相同。3、圖示為紡織機中的差動輪系，設(shè)z1=30, z2=25, z3=z4=24, z5

22、=18, z6=121, n1=48200r/min, nH=316r/min, 求n6=？解 此差動輪系的轉(zhuǎn)化輪系的傳動比為： 當時，則：轉(zhuǎn)向與及轉(zhuǎn)向相同。4、圖示為建筑用鉸車的行星齒輪減速器。已知：z1=z3=17, z2=z4=39, z5=18, z7=152，n1=1450r/min。當制動器B制動，A放松時，鼓輪H回轉(zhuǎn)（當制動器B放松、A制動時，鼓輪H靜止，齒輪7空轉(zhuǎn)），求nH=？ 解：當制動器B制動時，A放松時，整個輪系為一行星輪系，輪7為固定中心輪，鼓輪H為系桿，此行星輪系傳動比為： 與轉(zhuǎn)向相同。5、如圖所示為一裝配用電動螺絲刀齒輪減速部分的傳動簡圖。已知各輪齒數(shù)為z1=z4=

23、7，z3=z6=39, n1=3000r/min,試求螺絲刀的轉(zhuǎn)速。解：此輪系為一個復(fù)合輪系，在123H1行星輪系中：在456H2行星輪系中，故，其轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)向相同。6、在圖示的復(fù)合輪系中，設(shè)已知n1=3549r/min，又各輪齒數(shù)為z1=36, z2=60, z3=23，z4=49, z4，=69, z5=31, z6=131, z7=94, z8=36, z9=167,試求行星架H的轉(zhuǎn)速nH（大小及轉(zhuǎn)向）？解：此輪系是一個復(fù)合輪系在12（3）4定軸輪系中 （轉(zhuǎn)向見圖）在4567行星輪系中在789H行星輪系中 故，其轉(zhuǎn)向與輪4轉(zhuǎn)向相同7、在圖示的輪系中，設(shè)各輪的模數(shù)均相同，且為標準傳動，若已知

24、其齒數(shù)z1=z2，=z3，=z6，=20, z2=z4=z6=z7=40, 試問：1） 當把齒輪1作為原動件時，該機構(gòu)是 否具有確定的運動？2）齒輪3、5的齒數(shù)應(yīng)如何確定？3） 當齒輪1的轉(zhuǎn)速n1=980r/min時，齒輪3及齒輪5的運動情況各如何？解 1、計算機構(gòu)自由度，。（及7引入虛約束，結(jié)構(gòu)重復(fù)）因此機構(gòu)（有、無）確定的相對運動（刪去不需要的）。2、確定齒數(shù)根據(jù)同軸條件，可得： 3、計算齒輪3、5的轉(zhuǎn)速1）圖示輪系為 封閉式 輪系，在作運動分析時應(yīng)劃分為如下 兩 部分來計算。2）在 12（2）35 差動 輪系中，有如下計算式 (a)3）在 345 定軸 輪系中，有如下計算式 （b）4）聯(lián)

25、立式 （a）及（b） ，得故= 100（r/min） ，與 反 向； = 20（r/min） ，與 同 向。第七章 其他常用機構(gòu)1、圖示為微調(diào)的螺旋機構(gòu)，構(gòu)件1與機架3組成螺旋副A，其導(dǎo)程pA=2.8mm，右旋。構(gòu)件2與機架3組成移動副C，2與1還組成螺旋副B。現(xiàn)要求當構(gòu)件1轉(zhuǎn)一圈時，構(gòu)件2向右移動0.2mm，問螺旋副B的導(dǎo)程pB為多少？右旋還是左旋？解： 右旋2、某自動機床的工作臺要求有六個工位，轉(zhuǎn)臺停歇時進行工藝動作，其中最長的一個工序為30秒鐘?，F(xiàn)擬采用一槽輪機構(gòu)來完成間歇轉(zhuǎn)位工作。設(shè)已知槽輪機構(gòu)的中心距L=300mm，圓銷半徑r=25mm，槽輪齒頂厚b=12.5mm，試繪出其機構(gòu)簡圖，

26、并計算槽輪機構(gòu)主動輪的轉(zhuǎn)速。解 1）根據(jù)題設(shè)工作需要應(yīng)采用 單 銷 六 槽的槽輪機構(gòu)。2）計算槽輪機構(gòu)的幾何尺寸，并以比例尺L作其機構(gòu)簡圖如圖。撥盤圓銷轉(zhuǎn)臂的臂長 槽輪的外徑 槽深 鎖止弧半徑 3）計算撥盤的轉(zhuǎn)速設(shè)當撥盤轉(zhuǎn)一周時，槽輪的運動時間為td，靜止時間為tj靜止的時間應(yīng)取為 tj 30 s。本槽輪機構(gòu)的運動系數(shù) k=(Z-2)/2Z=1/3 停歇系數(shù)k，=1-k=tj/t,由此可得撥盤轉(zhuǎn)一周所需時間為 故撥盤的轉(zhuǎn)速第八章 機械運動方案的擬定1、試分析下列機構(gòu)的組合方式，并畫出其組合方式框圖。如果是組合機構(gòu)，請同時說明。 2、在圖示的齒輪-連桿組合機構(gòu)中，齒輪a與曲柄1固聯(lián)，齒輪b和c分

27、別活套在軸C和D上，試證明齒輪c的角速度c與曲柄1、連桿2、搖桿3的角速度1、2、3 之間的關(guān)系為 c=3(rb+rc)/rc-2(ra+rb)/rc+1ra/rc證明：1）由c-b-3組成的行星輪系中有得2）由a-b-2組成的行星輪系中有 得3）聯(lián)立式（a）、(b)可得第九章 平面機構(gòu)的力分析1、在圖示的曲柄滑塊機構(gòu)中，設(shè)已知=0.1m,=0.33m,n1=1500r/min（為常數(shù)），活塞及其附件的重量Q1=21N，連桿重量Q2=25N, =0.0425kgm2, 連桿質(zhì)心c2至曲柄銷B的距離=/3。試確定在圖示位置的活塞的慣性力以及連桿的總慣性力。解 1）以作機構(gòu)運動簡圖（圖a）2） 運

28、動分析，以和作其速度圖（圖b）及加速圖（圖c）。由圖c得 （逆時針）3） 確定慣性力活塞3： 連桿2： （順時針）連桿總慣性力： （將及示于圖a上）2、圖示為一曲柄滑塊機構(gòu)的三個位置，P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，試決定在此三個位置時，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計）。解 1）判斷連桿2承受拉力還是壓力（如圖）；2）確定21、23的方向（如圖）；3）判斷總反力應(yīng)切于A、B處摩擦圓的上方還是下方（如圖）；4）作出總反力（如圖）。3、圖示為一擺動推桿盤形凸輪機構(gòu)，凸輪1沿逆時針方向回轉(zhuǎn),Q為作用在推桿2上的外載荷，試確定各運動副中總反

29、力(R31、R12、R32)的方位（不考慮構(gòu)件的重量及慣性力，圖中虛線小圓為摩擦圓，運動副B處摩擦角為=10）。解4、在圖示楔塊機構(gòu)中，已知：=60,Q=1000N, 各接觸面摩擦系數(shù)f=0.15。如Q為有效阻力，試求所需的驅(qū)動力F。解：設(shè)2有向右運動的趨勢，相對運動方向如圖所示，分別取1，2對象：作力的多邊形，由圖可得：第十章 機械的平衡1、在圖a所示的盤形轉(zhuǎn)子中，有四個偏心質(zhì)量位于同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，其大小及回轉(zhuǎn)半徑分別為m1=5kg，m2=7kg，m3=8kg，m4=10kg，r1=r4=10cm，r2=20cm，r3=15cm，方位如圖a所示。又設(shè)平衡質(zhì)量mb的回轉(zhuǎn)半徑rb=15cm。試求

30、平衡質(zhì)量mb的大小及方位。解 根據(jù)靜平衡條件有以作質(zhì)徑積多邊形圖b，故得2、在圖a所示的轉(zhuǎn)子中，已知各偏心質(zhì)量m1=10kg,m2=15kg,m3=20kg,m4=10kg,它們的回轉(zhuǎn)半徑分別為r1=40cm,r2=r4=30cm,r3=20cm,又知各偏心質(zhì)量所在的回轉(zhuǎn)平面間的距離為l12=l23=l34=30cm,各偏心質(zhì)量的方位角如圖。若置于平衡基面I及II中的平衡質(zhì)量mb1及mb的回轉(zhuǎn)半徑均為50cm，試求mb及mb的大小和方位。解 根據(jù)動平衡條件有以作質(zhì)徑積多邊形圖b和圖c，由圖得平衡基面I 平衡基面 第十一章 機器的機械效率1、圖示為一帶式運輸機，由電動機1經(jīng)帶傳動及一個兩級齒輪減

31、速器，帶動運輸帶8。設(shè)已知運輸帶8所需的曳引力P=5500N，運送速度u=1.2m/s。帶傳動（包括軸承）的效率1=0.95,每對齒輪（包括其軸承）的效率2=0.97,運輸帶8的機械效率3=0.9。試求該系統(tǒng)的總效率及電動機所需的功率。解 該系統(tǒng)的總效率為 電動機所需的功率為2、圖示為一焊接用的楔形夾具，利用這個夾具把兩塊要焊接的工件1及1預(yù)先夾妥,以便焊接。圖中2為夾具體，3為楔塊，試確定此夾具的自鎖條件（即當夾緊后，楔塊3不會自動松脫出來的條件）。解：此自鎖條件可以根據(jù)得的條件來確定。取楔塊3為分離體，其反行程所受各總反力的方向如圖所示。根據(jù)其力平衡條件作力多邊形，由此可得：且則反行程的效率為令，即當時，此夾具處于自鎖狀態(tài)。故此楔形夾具的自鎖條件為：3、在圖a所示的緩沖器中，若已知各楔塊接觸面間的摩擦系數(shù)f及彈簧的壓力Q，試求當楔塊2、3被等速推開及等速恢復(fù)原位時力P的大小，該機構(gòu)的效率以及此緩沖器正、