机械原理部分试题

1000ni15?1?0.7???454.96

n51i12?(?1)1Hi53?z2z??2 z117n5?nHz4?z320?23 ??n3?nHz5z424?19n11 因n3=0，代入左式得 5n?? 即i5H?? H114114又 iH5?1i 得iH5=-114

5H因齿轮2和5的轴与系杆是同一构件，则 i25?iH5 iz15=i12×i25= i12×iH5 即454.96??217?(?114) 得z2=67.8 也可用下面的方法求得z2。

in1n?n1/n5?454.96??3.991 nn1H?H??1HnH/n5?1143.991

in112??n1?n1n??z2 得z2=67.8 取2nH?n117z2=68 3.991 取z2=68 17

第六章 间歇运动机构和其他常用机构

6-1在六角车床的六角头外槽轮机构中，已知槽轮的槽数Z=6，槽轮运动时间是静止时间的两倍。求：（1）槽轮机构的运动系数τ；（2）销轮的圆销数n。

t动221解：（1）????(?)

t动?t停2?132 （2）??nz?26?2?n?n?2 2z2?6

6-2装配自动机的工作台有6个转动工位，为完成装配工序，要求每个工位停歇时间为t2t=10s，当采用单销外槽轮机构时，试求：（1）槽轮的运动系数τ；（2）槽轮的运动时间t2d；（3）销轮的转速n1。 解：（1）??（2）??z?26?21?? 2z2?63t动t动?t停t动11 即：?? 3t动?103得槽轮的运动时间（每个工位）：t动=5s （3）拨盘转一周所需时间为：t动+t停=5+10=15s

销轮的转速为：n1=60/15=4 r/min

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第七章 机械的平衡

7-1 图示为一钢制圆盘，盘厚H＝30mm，位置Ⅰ处钻有一直径d=50mm的通孔，位置Ⅱ处有一质量为m2＝0.2公斤的附加重块，为使圆盘平衡，拟在圆盘r=200mm的圆周上增加一重块，试求此重块的重量和位置。（钢的密度ρ＝7.8g/cm3） 解：此题的要点为在圆盘钻孔后此处重量减少，相当于在其相反方向增加了同样的重量。

在Ⅰ处钻孔后失去的重量为：

m1??d24?H???0.46kg

其质径积的大小m1r1?0.046kg?m，方向与OⅠ相反。 在Ⅱ附加质量所产生的质径积的大小为：

m2r2?0.04kg?m，方向与OⅡ相同。

因此，由平衡原理，在r＝200mm处所附加的平衡质径积mr的计算为：

(mr)x??[(m1r1)x?(m2r2)x]??[0.0325?0.0346]?0.0021(kg?m)

(mr)y??[(m1r1)y?(m2r2)y]??[?0.0325?0.02]?0.0525(kg?m)

kg?m 因此：mr?0.05254与X轴正方向的夹角??arctg与Y轴正方向的夹角??2.30

(mr)y(mr)x?87.70

所增加的质量为： m＝0.263kg

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第八章 机械的运转及速度波动的调节

8-1在电动机驱动剪床的机组中，已知电动机的转速为1500r/min，作用在剪床主轴上的阻力矩Mr =Mr(φ)(如图所示为一个周期)。设驱动力矩为常数，机组各构件的等效转动惯量可以忽略不计。求保证运转不均匀系数δ不超过0.05时安装在电动机轴上的飞轮转动惯量JF。

解：(1)因为在一个周期内，等效驱动力矩Md所做的功等于等效阻力矩Mr所做的功。所以

1??Md?2??200?2???(?)?(1600?200)242（注：等式左边表示Md在2π周期内所做的功，等式右边表示给定图形上Mr所做的功，即Mr所包围的面积）

由上式得出：Md=462.5 N.m

(2)求出最大盈亏功[W]( 即△Amax) 根据Md和Mr画出面积图和能量指示图，找出最大盈亏功位置（图形上含“-”号的阴影部分）。 设阴影梯形的下底边长为L，根据图示三角形可知：

4?1600?462.5 得L=1.4228

?1600?20041?最大盈亏功：[W]??(?1.4228)?(1600?462.5)?1256 N.m

24900?[W]900?12562

??1.02飞轮的转动惯量：JF? kg.m 2222?n?3.14?1500?0.05

8-2 在图示多汽缸原动机曲柄销上等效驱动力和等效阻力的线图中，代表不变的等效阻力Fr的直线ai以上和以下的面积顺序为+580、-320、+390、-520、+190、-390、+260、-190（单位均为mm2）。该线图的比例尺μf=100N/mm，μs=0.01m/mm。曲柄轴的平均转速为120r/min，且原动机的转速不得超过其平均转速的±3％。求装在该曲柄轴上轮形飞轮的飞轮矩（不计其他构件的质量和转动惯量）

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L??