第4章平面機構(gòu)的力分 D．消耗功；E．正功； 123

fV

2

kf，k1~/答：1）2）5.。6.。答：1)判斷對錯，在括號中打上√或（√）圖示為一曲柄滑塊機構(gòu)的a)、b)、c)三個位置，F(xiàn)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（構(gòu)件重量及慣性力擦圓，運動副B處摩擦角φ如圖所示。圖示為一帶式機，由電動機1經(jīng)帶傳動帶8所需的曳引力P=5500N，運送速度8的機械效率η3=0.920.950.9720.9212NPv

0.8220.950.92(均已包括軸承效1、2、3、45-6、7-8、9-10、11-12120.950.92(均已包括軸承效1、2、3、45-6、7-8、9-10、11-1212''562L''' 0.9520.92123451。求機器的總效率F3412567P'33

r P2’η3η4= P' 將已知代入上式可得總效率數(shù)f=0.2，為了避免發(fā)生自鎖，導(dǎo)軌的長度L應(yīng)滿足什么條件（解題時不計構(gòu)件1的質(zhì)量）？解：力矩平衡M0F100RL,RF100

RR1’FRFfRf0.2FF要使推桿不自鎖，即能夠上升，必須滿足：F2Ff，即F20.2F100/L0.4100的自鎖條件（3不會自動松脫出來的條件。解法一：根據(jù)反行程時0反行程時（3退出）31、12作用的總反力FR13和FR23以及支持力F5-5（a）、(b)35-5

當0

Fsinφφ2 α1φφαφ 圖5-

FR320sin2令0

。

FFR23sin2

F0由于工件被夾緊后F35-5(b)3就如同受到FR23（此時為驅(qū)動力）作用而沿水平面移動的滑塊。故只要FR23作用在摩擦角φ3即發(fā)生自鎖。即，由此可得自鎖條件為： 討論：本題的關(guān)鍵是要弄清反行程時FR23為驅(qū)動力。用三種方法來解，可以了解求解這類問題的不6 回轉(zhuǎn)構(gòu)件進行動平衡時，應(yīng)在 答：一定一定不一定一定機構(gòu)的完全平衡是使機構(gòu)的總慣性力 ABC靜不平衡針對軸尺寸較小的轉(zhuǎn)子（b與其直徑DD使動不平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與回轉(zhuǎn)重合可實現(xiàn)平 A.曲柄 B.連桿 C.機座判斷對錯，在括號中打上√或①經(jīng)過動平衡校正的剛性轉(zhuǎn)子，任一回轉(zhuǎn)面內(nèi)仍可能存在偏心質(zhì)量 (√②若剛性轉(zhuǎn)子滿足動平衡條件，這時我們可以說該轉(zhuǎn)子也滿足靜平衡條件 (√(√ (×) (×)⑥作往復(fù)運動或平面復(fù)合運動的構(gòu)件可以采用附加平衡質(zhì)量的方法使它的慣性力在構(gòu)件內(nèi)部得到平衡。 (√) (√)(√D來達到。條件是lAB=lAB’lBC=lBC’lCD=lCD’(×)⑩為了完全平衡四桿鉸鏈機構(gòu)的總慣性力，可以采用在AB桿和CDm 來達到。平衡質(zhì)量的位置和大小應(yīng)通過計算求得。(√在圖示a、b、c三根曲軸中，已知m1r1m2r2m3r3m4r4，并作軸向等間隔布置，且都 圖示為一鋼制圓盤，盤厚b=50mm，位置Ⅰ處有一直徑φ=50mm通孔，位置Ⅱ處是一質(zhì)量m2=0.5kg的重塊。為了使圓盤平衡，你在圓r=200mm（鋼的密度2m14

242

57.8m2

mb

d242

m1r1m2r2mbrbmbrbcosbm1r1cos135m2r2cos21032.52kgmbrbsinbm1r1sin135m2r2sin210104.08kg(mrsin(mrsin)(mrcos22b bb

d

1mbrbsinbb180

mr

18072.66180 b b

2kg

mbW rbr

量得b別為r1=40cm，r2=r4=30cm，r3=20cml12=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mbⅠ及mbⅡ50cm，試求mbⅠ及mbⅡ

20kg3

403m

(mr)2(mr)(mr)2(mr)2bⅠbbⅠb

283.228.2 tg1(mbⅠrb)

284.8kg (mr bⅠbm

r)2 r) r)2 r)2bⅡbbⅡb

tg1(mbⅡrb)

416.5kg r bⅡb

2m 2

1m 3

mbⅠrbm4

1m 2

2m 3

mbⅡrb

10kg

6-

rmbⅠW rb

bⅠ

bⅡn=300r/minn01=6000r/min，現(xiàn)在兩9-15（b）所示，試問：6500r/min,等效構(gòu)件的等效質(zhì) 或等效轉(zhuǎn)動慣量具有的動能等于原機械系統(tǒng)的總動能；等效質(zhì) 有關(guān)，而與機器的運動無 的原則來計算等效力矩，按動能等效 機器產(chǎn)生速度波動的主要原因是輸入功不等于輸出功等效構(gòu)件上作用的等效力或力矩產(chǎn)生的瞬時功率等于原機械系統(tǒng) 飛輪在機械中的作用，實質(zhì)上相當于一個儲能器機器周期性速度波動的調(diào)節(jié)方法一般是加裝飛輪 機器安裝飛輪后，原動機的功率可以比未安裝飛輪時D D.A、C的可能性都存機器運轉(zhuǎn)出現(xiàn)周期性速度波動的原因是C。采用飛輪進行機器運轉(zhuǎn)速度波動的調(diào)節(jié)，它可調(diào)節(jié)B 答：1）MedMer的變化是具有規(guī)律地周而復(fù)始，Je2）14.①機器中安裝飛輪后，可使機器運轉(zhuǎn)時的速度波動完全消除。()②為了減輕飛輪的重量，最好將飛輪安裝在轉(zhuǎn)速較高的軸上。()③機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的含義是指原動件(機器主軸)作等速轉(zhuǎn)動。()④機器作穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，必須在每一瞬時驅(qū)動功率等于阻抗功率。()各運動構(gòu)件的質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)之和 ( 和 ( 的真實運動前是無法計算的 ( 得機構(gòu)的真實運動前是無法計算的 ( ⑨為了調(diào)節(jié)機器運轉(zhuǎn)的速度波動，在一臺機器中可能需要既安裝飛輪，又安裝調(diào)速器。(×⑩為了使機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，機器中必須安裝飛輪 (×Md隨曲柄轉(zhuǎn)角φ的變化曲線如圖所示，其運動周期φT=π，曲柄的平均轉(zhuǎn)速nm=620r/min。當用該內(nèi)燃機驅(qū)動一阻抗力為常數(shù)的機械時，如果要求其運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)δ=0.01⑴曲柄最大轉(zhuǎn)速nmax和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置M BM BC0φM BD EFC0φ 解選定曲柄為等效構(gòu)件，所以等效驅(qū)動力矩Med=Md 在一個運動循環(huán)內(nèi)，驅(qū)動功Wd應(yīng)等于阻抗功Wr，即Mer·π=Wr所以Mer=350/3Mera)

DE由

3

MedMeds1=⊿DE0面積=- s2=ABFE面積=

1225=-

=-3

125

s3=⊿FGC面積

35015925

=-作能量指示圖，如圖b) ωmin=ωm(1-δ/2)知nmax=nm(1+δ/2)=620×(1+0.01/2)=623.1r/min

裝在曲柄上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量

2n2

=2.11圖aMed及等效Mer對轉(zhuǎn)角T為其變化的周

，

，，

，， A ，

A10Nmmm2，試求系統(tǒng)的最大盈虧功Wmaxnm1000rminJe5kgm2試求該系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)速nmax及最小轉(zhuǎn)速nmin， 最大轉(zhuǎn)束及最小轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的位置解：1）求作此系統(tǒng)的能量指示圖（圖b）b知：此機械系統(tǒng)的動能最小及最大值分別出現(xiàn)在b及e的位置，即系統(tǒng)在b及e處，nmaxnmin。

AAbcAcdAde2500N2)JF

m2n2m900Wmax

900

meJFme

2n2

210002nmax

max

minN2=900KWt2=5s，主軸平均轉(zhuǎn)速n1=50r/min,