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. . 機械原理習題集 姓 名 專業(yè)班級 學 號 交通與機械工程學院基礎教研室 . . 目 錄 第一章 緒 論 .......................................................1 第二章 平面機構的結(jié)構分析 ..........................................2 第三章 平面機構的運動分析 ..........................................8 第四章 平面機構的力分析 ...........................................18 第五章 機械效率與自鎖 .............................................24 第六章 機械的平衡 .................................................30 第七章 機器的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié) ...............................34 第八章 平面連桿機構 ...............................................41 第九章 凸輪機構及其設計 ...........................................49 第十章 齒輪機構及其設計 ...........................................56 第十一章 齒輪系及其設計 ...........................................67 . . 第一章 緒 論 選擇填空 1、機構中的構件是由一個或多個零件所組成，這些零件間 B 產(chǎn)生任何相對 運動。 A、可以 B、不能 2、構件是組成機器的 B 。 A、制造單位 B、獨立運動單元 C、原動件 D、從動件 簡答題 1、什么是機構、機器和機械？ 機構：在運動鏈中，其中一個件為固定件（機架） ，一個或幾個構件為原動件，其 余構件具有確定的相對運動的運動鏈稱為機構。 機器：能代替或減輕人類的體力勞動或轉(zhuǎn)化機械能的機構。 機械：機器和機構的總稱。 2、機器有什么特征？ （1）經(jīng)過人們精心設計的實物組合體。 （2）各部分之間具有確定的相對運動。 （3）能代替或減輕人的體力勞動，轉(zhuǎn)換機械能。 3、機構有什么特征？ （1）經(jīng)過人們精心設計的實物組合體。 （2）各部分之間具有確定的相對運動。 4、什么是構件和零件？ 構件：是運動的單元，它可以是一個零件也可以是幾個零件的剛性組合。 零件：是制造的單元，加工制造不可再分的個體。 . . 第二章 平面機構的結(jié)構分析 判斷題 1、具有局部自由度的機構，在計算機構的自由度時，應當首先除去局部自由度。 （√ ） 2、具有虛約束的機構，在計算機構的自由度時，應當首先除去虛約束。 （ √ ） 3、虛約束對運動不起作用，也不能增加構件的剛性。 （ ） 4、六個構件組成同一回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動副，則該處共有三個轉(zhuǎn)動副。 （ ） 選擇填空 1、原動件的自由度應為 B 。 A、0 B、1 C、2 2、機構具有確定運動的條件是 B 。 A、自由度>0 B、自由度＝原動件數(shù) C、自由度>1 3、由 K 個構件匯交而成的復合鉸鏈應具有 A 個轉(zhuǎn)動副。 A、K－1 B、K C、K＋1 4、一個作平面運動的自由構件有 B 個自由度。 A、1 B、3 C、6 5、通過點、線接觸構成的平面運動副稱為 C 。 A、轉(zhuǎn)動副 B、移動副 C、高副 6、通過面接觸構成的平面運動副稱為 A 。 A、低副 B、高副 C、移動副 7、平面運動副的最大約束數(shù)是 B 。 A、1 B、2 C、3 8、原動件數(shù)少于機構自由度時，機構將 B 。 A、具有確定的相對運動 B、無規(guī)則地亂動 C、遭到破壞。 填空題 1、使兩構件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接稱為 運動副 。 2、平面機構中的低副有 移動副 和 回轉(zhuǎn)副 兩種。 3、機構中的構件可分為三類： 原動件 、 從動件 和 機架 。 4、在平面機構中若引入一個高副將引入 1 個約束。 5、在平面機構中若引入一個低副將引入 2 個約束。 6、平面運動副按組成運動副兩構件的接觸特性，分為 低副 和 高副 兩類。 其中兩構件間為面接觸的運動副稱為 低副 ；兩構件間為點接觸或線接觸 的運動副稱為 高副 。 . . 7、在平面機構中構件數(shù)、約束數(shù)與機構自由度的關系是 F=3n-2PL-Ph 。 8、機構具有確定的相對運動條件是原動件數(shù) 等于 機構的自由度數(shù)。 簡答題 1、什么是平面機構？ 組成機構的所有構件都在同一平面或相互平行的平面上運動。 2、什么是運動副？平面運動副分幾類，各類都有哪些運動副？其約束等于幾個？ 運動副：兩個構件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接叫運動副。 平面運動副分兩類： （1）平面低副（面接觸）包括：轉(zhuǎn)動副、移動副，其約束為 2。 （2）平面高副（點、線接觸）包括：滾子、凸輪、齒輪副等，約束為 1。 3、什么是運動鏈，分幾種？ 若干個構件用運動副聯(lián)接組成的系統(tǒng)。分開式鏈和閉式鏈。 4、什么是機架、原動件和從動件？ 機架：支承活動構件運動的固定構件。 原動件：運動規(guī)律給定的構件。 從動件：隨原動件運動，并且具有確定運動的構件。 5、機構確定運動的條件是什么？什么是機構自由度？ 條件：原動件的數(shù)目等于機構的自由度數(shù)。 機構自由度：機構具有確定運動所需要的獨立運動參數(shù)。 6、平面機構自由度的計算式是怎樣表達的？其中符號代表什么？ F ＝3n- 2P L-PH 其中： n----活動構件的數(shù)目，P L----低副的數(shù)目，P H----高副的數(shù)目。 7、在應用平面機構自由度計算公式時應注意些什么？ 應注意復合鉸鏈、局部自由度、虛約束。 8、什么是復合鉸鏈、局部自由度和虛約束，在計算機構自由度時應如何處理？ 復合鉸鏈：多個構件在同一軸線上組成轉(zhuǎn)動副，計算時，轉(zhuǎn)動副數(shù)目為 m-1 個 局部自由度：與整個機構運動無關的自由度，計算時將滾子與其組成轉(zhuǎn)動副的構件 假想的焊在一起，預先排除局都自由度。 虛約束：不起獨立限制作用的約束，計算時除去不計。 9、什么是機構運動簡圖，有什么用途？ 拋開構件的幾何形狀，用簡單的線條和運動副的符號，按比例尺畫出構件的運動學 尺寸，用來表達機構運動情況的圖形。 用途：對機構進行結(jié)構分析、運動分析和力分析。 . . 習題 2-1 如圖所示為一簡易沖床的初擬設計方案。設計的思路是：動力由 1 輸入，使軸 A 連續(xù)回轉(zhuǎn)；而固定在軸 A 上的凸輪 2 與杠桿 3 組成的凸輪機構將使沖頭 4 上下運 動以達到?jīng)_壓的目的。試繪出其機構運動簡圖，分析其是否能實現(xiàn)設計意圖？并提 出修改方案。 . . 2-2 如圖所示為一具有急回運動的沖床。圖中繞固定軸心 A 轉(zhuǎn)動的菱形盤 1 為原動 件，其滑塊 2 在 B 點鉸接，通過滑塊 2 推動撥叉 3 繞固定軸心 C 轉(zhuǎn)動，而撥叉 3 與 圓盤 4 為同一構件，當圓盤 4 轉(zhuǎn)動時，通過連桿 5 使沖頭 6 實現(xiàn)沖壓運動。試繪制 其機構運動簡圖。 2-3 試計算圖示齒輪--連桿組合機構的自由度。 解：(a) A 為復合鉸鏈 n=4, P L=5, Ph=1. F=3n-2PL-Ph=34－25－1＝1 (b) B C D 為復合鉸鏈 n=6, P L=7, Ph=3 F=3n-2PL-Ph=36－27－3=1 . . 2-4 試計算圖示凸輪--連桿組合機構的自由度。圖 a 中鉸接在凸輪上 D 處的滾子可 在 CE 桿上的曲線槽中滾動；圖 b 中在 D 處為鉸接在一起的兩個滑塊。 解： （a) L D 為局部自由度 方法 1：n=9 P L=11 Ph=2 F=2 F=3n-2PL-Ph-F =39－211－2－ =1 方法 2：n=7 P L=9 Ph=2 F=3n-2PL -Ph =37－29－2 =1 （b) 局部自由度 E，B。虛約 C 方法 1：n=7 P L=8 Ph=2 F=2 F=3n-2PL-Ph-F =37－28－2－ =1 訪法 2：n=5 P L=6 Ph= F=3n-2PL-Ph =35-26- =1 2-5 試計算如圖所示各平面機構的自由度。 . . 解： （a） 局部自由度 C 簡化法：n=4 ,p l =5, ph=1. F=34－25－1 =1 （b） 局部自由度 F 簡化：n=6, p L=8 ph=1 F=36－28－1 =1 2-6 計算機構自由度，圖中標箭頭的構件為原動件（應注明活動件、低副、高副的 數(shù)目，若機構中存在復合鉸鏈，局部自由度或虛約束，也須注明） 。 解 ： 局 部 自 由 度 E， 復 合 鉸 鏈 C。 簡化：n＝7, p L＝9, p h＝1 F＝37－29－1 ＝2 . . 2-7 計算機構自由度并分析組成此機構的基本桿組、確定機構的級別。 解 ： n＝ 5, pL＝ 7, ph＝ 0. F＝ 35－ 27－ 0 =1 解：n＝9, p＝13, p＝0. F＝39-213－0 =1 Ⅱ級桿組 . . 第三章 平面機構的運動分析 判斷題 1、兩構件組成一般情況的高副即非純滾動高副時，其瞬心就在高副接觸點處。 （ ） 2、平面連桿機構的活動件數(shù)為 n，則可構成的機構瞬心數(shù)是 n（n+1）/2。 （ √ ） 3、在同一構件上，任意兩點的絕對加速度間的關系式中不包含哥氏加速度。 （ √ ） 4、在平面機構中，不與機架直接相連的構件上任一點的絕對速度均不為零。 （ ） 選擇填空 1、在兩構件的相對速度瞬心處，瞬時重合點間的速度應有 A 。 A、兩點間相對速度為零，但兩點絕對速度不等于零； B、兩點間相對速度不等于零，但其中一點的絕對速度等于零； C、兩點間相對速度不等于零且兩點的絕對速度也不等于零； D、兩點間的相對速度和絕對速度都等于零。 2、速度影像原理適用于 B 。 A、不同構件上各點 B、同一構件上所有點 C、同一構件上的特定點。 3、速度瞬心是指兩構件上 C 。 A、絕對速度相等的點 B、相對速度為零的點 C、等速重合點 4、加速度影像原理不能用于 C 。 A、同一構件上的某些點 B、同一構件上各點 C、不同構件上的點。 填空題: 1、速度瞬心可以定義為相互作平面相對運動的兩構件上 瞬時速度相等重合 點。 Ⅱ級桿組 . . 2、相對瞬心與絕對瞬心的相同點是 都是等速重合點 ，不同點是絕對速度是否為 零 ；在由 N 個構件組成的機構中，有 N(N-1)/2—(N-1)個相對瞬心，有 N-1 個絕對瞬心。 3、當兩構件組成轉(zhuǎn)動副時，其相對瞬心在 轉(zhuǎn)動中心 處；組成移動副時，其瞬心 在 垂直于導路 處；組成兼有滑動和滾動的高副時，其瞬心在 過接觸點的公法 線上 處。 4、作相對運動的三個構件的三個瞬心必 在同一條直線上 5、平面四桿機構共有相對瞬心 3 個，絕對瞬心 3 個。 6、用矢量方程圖解法對機構進行運動分析時，影像原理只能應用于 同一構件上 的各點。 簡答題 1、平面機構運動分析的容、目的和方法是什么？ 容：構件的位置、角位移、角速度、角加速度、構件上點的軌跡、位移、 速度、加速度。 目的：改造現(xiàn)有機械的性能，設計新機械。 方法：圖解法、解析法、實驗法。 2、什么是速度瞬心，機構瞬心的數(shù)目如何計算？ 瞬心：兩個構件相對速度等于零的重合點。 K = N (N-1) / 2 3、速度瞬心的判定方法是什么？根據(jù)瞬心的定義判定有幾種？ 判定方法有兩種：根據(jù)瞬心的定義判定和三心定理，根據(jù)瞬心的定義判定有四種： （1）兩構件組成轉(zhuǎn)動副的軸心。 （2）兩構件組成移動副，瞬心在無窮遠處。 （3）純滾動副的按觸點， （4）高副接融點的公法線上。 4、用相對運動圖解法求構件的速度和加速度的基本原理是什么？ 基本原理是理論力學中的剛體平面運動和點的復合運動。 5、什么是基點法？什么樣的條件下用基點法？動點和基點如何選擇？ 基點法：構件上某－點的運動可以認為是隨其上任選某一點的移動和繞其點 的轉(zhuǎn)動所合成的方法。 求同一構件上兩點間的速度和加速度關系時用基點法，動點和基點選在運動要素己 知的鉸鏈點。 6、用基點法進行運動分析的步驟是什么？ （1）選長度比例尺畫機構運動簡圖 （2）選同一構件上已知運動要素多的鉸鏈點作動點和基點，列矢量方程，標出已 知量的大小和方向。 . . （3）選速度和加速度比例尺及極點 p、p′按已知條件畫速度和加速度多邊形，求 解未知量的大小和方向。 （4）對所求的量進行計算和判定方向。 7、什么是運動分析中的影像原理？注意什么？ 影像原理：已知同－構件上兩點的速度或加速度求另外－點的速度和加速度，則這 三點速度或加速度矢端所圍成的三角形與這三點在構件上圍成的三角形相似，這就 稱作運動分析中的影像法，又稱運動分析中的相擬性原理。 注意：三點必須在同一構件上，對應點排列的順序同為順時針或逆時針方向。 8．什么是速度和加速度極點？ 在速度和加速度多邊形中，絕對速度為零或絕對加速度為零的點，并且是絕對速度 或絕對加速度矢量的出發(fā)點。 9、速度和加速度矢量式中的等號，在速度和加速度多邊形中是哪一點？ 箭頭對頂?shù)狞c。 10、在機構運動分析中在什么情況下應用應用重合點法？ 兩個活動構件有相對運動時，求重合點的速度和加速度。 11、應用重合點進行運動分析時，什么情況下有哥氏加速度？ 當牽連角速度和重會點間相對速度不等于零時，有哥氏加速度，若其中之一等于零， 則哥氏加速度等于零。 大小 為： a kB1B2 = 2ω 2VB1B2 方向為：V B1B2 的矢量按牽連角速度 ω 2方向旋轉(zhuǎn) 90 0 。 12、應用重合點法進行運動分析時的步驟是什么？ （1）選擇比例尺畫機構運動簡圖。 （2）選運動要素已知多的鉸鏈點為重合點，列速度，加速度矢量方程。 （3）選速度比例尺和速度極點畫速度多邊形。 （4）選加速度比例尺和加速度極點畫加速度多邊形圖。 （5）回答所提出的問題。 習題 3-1 試求圖示各機構在圖示位置時的全部瞬心的位置。 . . . . . . . . 3-2 在圖示的機構中，已知各構件長度（機構比例尺 μ L=實際構件長度/圖上長 度=0.002m/mm） ，原動件以等角速度 ω 1 =10 rad/s 逆時針轉(zhuǎn)動，試用圖解法求在 圖示位置時點 E 的速度 vE和加速度 aE，構件 2 的角速度 ω 2和角加速度 α 2。建議 取：μ v=0.005(m/s)/ mm；μ a=0.05(m/s2)/mm。 解 ： 速 度 分 析 ， CBBcVV ????? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC 大小 ? ω 1L1 ? 速度比例尺 μ V=0.005(m/s)/mmsmB/3.0?? , smC/2.0? ? rlCDc/43? srlVBC/2?? 求 VE： 作△bce∽△BCE 用影像法得出 Ｖ Ｅ ＝μ Ｖ ｐｅ＝０.３５ｍ/ｓ . . 加速度分析。 （１）求 ac ?? CBnCBnBcncc aaa ?????? ???? 方向 C→D ⊥CD B→A C→B ⊥BC 大小 CDl23? ？ ABl 21? BCl 2 ？ .cpa ac?? .epaaE?? . . （用影像法求 Ea) .epaaCB? ?? BC aBClcnl.2???? 3 3-3 在圖示的機構中，已知各構件長度(μ L=0.002m/mm)，原動件以等角速度 ω 1=10 rad/s 逆時針轉(zhuǎn)動，試用圖解法求點 D 的速度 vD和加速度 aD。建議?。?μ v=0.03(m/s)/mm；μ a=0.6(m/s2)/mm。 解 ： （ 1） 選 F 點 為 重 合 點 ， 則 32FFV? 1212FV ????? 方向 ⊥EF ⊥AF ∥AF 大小 ？ 1l? ？ 作速度多邊形，如圖所示。 . . 2.2pfVvF?? （2）求 D，D 是 EF 上的一點。用影像法求解。 2pf dE? pdVvD.?? 加速度分析 (１) rFkFnFFnF aaa 1212122 ?????? 方向 Ｆ→Ｅ ┴ＥＦ Ｆ→Ａ ┴ＡＦ ∥ＡＦ 大小 EFl 23? ? AFl 21? 12F? ? . . （2）求 Da 用速度影像法求解。 2fp dEF? ∴ .Ddpa??? 3-4 在圖示的機構中，已知各構件的尺寸及原動件 1 的角速度 ω 1（為常數(shù)） ，試 以圖解法求在 φ 1= 90時構件 3 的角速度 ω 3及角加速度 α 3（比例尺任選） 。 . . 解：選 B 點為重合點， 12B? ?? 速度分析 2323 B ??? 方向 ⊥BD ⊥AB ∥CD 大小 ？ ABl1? ? 作速度多邊形，如圖所示： 3 .3pbB???? BDl 33??? （沿逆時針方向） 加速度分析 rBkBnBBnB aaa 2323233 ????? ??? 方向 B→D ⊥BD B→A ⊥CD ∥CD 大小 BDl 23? ? ABl 21? 23B? ? 作加速度多邊形，如圖所示： . . 3.3bhaaB? ?? BDl a??33? （順時針方向） 3-5 在圖示的搖塊機構中，已知 LAB＝30mm，L AC＝100mm，L BD＝50mm，L DE = 40mm， 曲柄以等角速度 ω 1 = 10rad／s 回轉(zhuǎn)，試用圖用法求機構在 φ 1＝45位置時，點 C 和點 E 的速度和加速度，以及構件 2 的角速度和角加速度。 解：選擇 B 點為重合點 速度分析 21BB vv? 2323 B ?????? 方向 ⊥BC ⊥AB ∥BC 大小 ？ 1l? ？ 做速度多邊形，如圖所示： . . BCBClpbl323 .3????? （ 順時針方向） ∵ 0C? 求 E 取△BEC∽△b 3ep ∴ pe.??? 加速度分析， rBkBnBBnB aaa 2323233 ????? ????? 方向 B→C ⊥BC B→A ⊥BC ∥BC 大小 BCl 23? ? ABl 21? 23B? ? 作加速度多邊形，如圖所示： 0?ca BC aBClbla".323???? 求 E 作影像圖，取 △BEC∽△b 3ep 則 .epa? . . 3-6 在圖示六桿機構中，已知機構運動簡圖以及原動件的角速度 ω 1為常數(shù)，試用 矢量方程圖解法求： （1）構件 2 的角速度 ω 2； （2）速度 vD及角速度 ω 5。 要求列出矢量方程式，并分析各量的大小和方向，做出矢量多邊形，可不按比例尺 但方向必須正確。 解：速度分析 （1）求 Bv BAA v????? 方向 ⊥BC ⊥AＯ ⊥AB 大小 ？ 1l? ？ 作速度多邊形，如圖所示 . . ABABl abl.2???? 逆時針方向 （2）求 AB 桿上的 2D 。 影像法，作△ABD∽△abd 則 2.2pd????方向如圖。 （3）求 5D ,重合點法， 45D ?? 2424 DD ????? 方向 ⊥DE √ ∥AB 大小 ？ √ ？ 由速度多邊形可知 4.5pdvD??? ? DEDEl pdl45.5???? (逆時針） 3-7 在圖示六桿機構中，已知： lBC=lCD=l1=l3=420mm, lAB=140mm， l2=180mm，ω 1=20rad/s。 （1）分析該機構的自由度以及機構的級別； （2）用相對運動圖解法求解在圖示位置時，F(xiàn) 點的速度； （3）構件 2 的角速度 ω 2。 . . 解：（1）求自由度 N=5, PL=7 Ph=0 F=35－27－0 =1 （2）求 c v? (基點法) CBBc? ??? 方向 ⊥CD ⊥AB ⊥BC 大小 ？ 1l? ？ 作速度多邊形，如圖所示： Ⅱ級桿組 . . BCBCl bclv.2???? （ 逆時針方向） （3）求 2 桿上的 E 點速度， 作影像圖， 則Ｅ ２ 的大小，方向可求。 （4）求 5 桿上的Ｅ點速度， （重合點法） 2525 EEEv? ????? 方向 ∥ＥＦ √ ∥ＢＣ 大小 ？ √ ？ 5.5pevEF???? 3-8 圖示為干草壓縮機中的六桿機構，已知各構件長度 lAB=600mm， lOA=150mm， lBC=120mm， lBD=500 mm， lCE=600 mm 及 xD=400 mm， yD=500 mm， yE=600 mm， ω 1=10rad/s。欲求活塞 E 在一個運動循環(huán)中的位移、速度和加速 度，試寫出求解步驟并畫出計算流程圖。 . . 解：（１）ｎ＝５，Ｐ Ｌ =７,Ｐ ｈ =０ Ｆ=３５－２７ =１ (２) （３）求 B? （基點法） BAABv? ????? 方向 ⊥ＢＤ ⊥ＡＯ ⊥ＢＡ 大小 ？ 1l? ？ 作速度多邊形，如圖所示： . . ABl ???2 （逆時針方向） (４) 求 C 用影像法求解， pcvC.??? （５）求 E? ECCE? ????? 方向 水平 √ ⊥ＥＣ 大小 ？ √ ？ peE.??? ECEClcl.4?? (順時針方向） 第四章 平面機構的力分析 判斷題 1、在機械中，因構件作變速運動而產(chǎn)生的慣性力一定是阻力。 （ ） 2、在車床刀架驅(qū)動機構中，絲杠的轉(zhuǎn)動使與刀架固聯(lián)的螺母作移動，則絲杠與螺 . . 母之間的摩擦力矩屬于生產(chǎn)阻力。 （ ） 3、考慮摩擦的轉(zhuǎn)動副，不論軸頸在加速、等速、減速不同狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，其總反力 的作用線一定都切于摩擦圓。 （√ ） 4、三角螺紋的摩擦大于矩形螺紋的摩擦，因此，前者多用于緊固聯(lián)接。 （ √ ） 選擇填空題 1、作變速運動的構件上的慣性力， B 。 A、當構件加速運動時它是驅(qū)動力，當構件減速運動時它是阻力； B、當構件加速運動時它是阻力，當構件減速運動時它是驅(qū)動力； C、無論構件是加速運動還是減速運動時，它總是阻力； D、無論構件是加速運動還是減速運動時，它總是驅(qū)動力。 2、相同材料組成的平滑塊與楔形滑塊相比較，在外載荷相同的情況下， A 。 A、平滑塊的摩擦總小于楔形滑塊的摩擦 B、平滑塊的摩擦與楔形滑塊的摩 擦相同 C、平滑塊的摩擦總大于楔形滑塊的摩擦 3、構件 1、2 間的平面摩擦的總反力 R12的方向與構件 2 對構件 1 的相對運動方向 所成角度恒為 C 。 A、0 B、90 C、鈍角 D、銳角 4、在機械中阻力與其作用點速度方向 D 。 A、相同 B、一定相反 C、成銳角 D、相反或成鈍角 5、在機械中驅(qū)動力與其作用點的速度方向 C 。 A、一定同向 B、可成任意角度 C、相同或成銳角 D、成鈍角 6、在機械中，因構件作變速運動而產(chǎn)生的慣性力 D 。 A、一定是驅(qū)動力 B、在原動機中是驅(qū)動力，在工作機中是阻力 C、一定是阻力 D、無論在什么機器中，它都有時是驅(qū)動力，有時是 阻力。 7、圖示徑向軸承，虛線所示為摩擦圓，初始狀態(tài)為靜止 不動的軸頸，在外力的作用下，其運動狀態(tài)是 C 。 A、勻速運動 B、仍然靜止不動 C、加速運動 D、減速運動 8、如果作用在徑向軸頸上的外力加大，那么軸頸上摩擦 圓 C 。 A、變大 B、變小 C、不變 9、當考慮摩擦時，徑向軸頸轉(zhuǎn)動副中，總反力 RBA A 。 . . A、必切于摩擦圓，且 RBA對軸心的力矩方向與 ω AB的方向相反； B、必切于摩擦圓，且 RBA對軸心的力矩方向與 ω BA的方向相反； C、必與摩擦圓相割，且 RBA對軸心的力矩方向與 ω AB的方向相反。 10、考慮摩擦的轉(zhuǎn)動副，不論軸頸在加速、等速、減速不同狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，其總反力 的作用線 C 切于摩擦圓。 A、都不可能 B、不全是 C、一定都 填空題 1、對機構進行力分析的目的是：(1) 確定運動副反力 ；(2) 確定機構平衡力或 平衡系力偶。 2、靜力分析一般適用于 低速機械，慣性力小，忽略不計的 情況。 3 所謂動態(tài)靜力分析是指 把慣性力視為加于機構上的外力，再按靜力分析 的一種力分析方法，它一般適用于 高速，重載 情況。 4、機械中三角帶傳動比平型帶傳動用得更為廣泛，從摩擦角度來看，其主要原因 是 相同情況下，三角帶傳動摩擦力大于平型帶傳動摩擦力 。 簡答題 1、什么是機構的動態(tài)靜力分析？在什么樣的機構中必須考慮慣性力的影響？ 在機構中將慣性力視為一般外力加于構件上，再按靜力學方法進行分析計算，這種 考慮慣性力的機構受力分析的方法稱為動態(tài)靜力分析，在高速重載機械中必須考慮 慣性力，因為慣性力很大。 2、什么是慣性力和總慣性力？ 慣性力：是一種加在變速運動構件質(zhì)心上的虛構的外力。P i = - m as 總慣性力：是質(zhì)心上的慣性力大小方向不變的平移，即使其對質(zhì)心的力矩等于慣性 力矩。P i hμ L = －J s ε。這時的 慣性力稱總慣性力。 3、構件組的靜定條件是什么？ 3n - 2pL = 0 。 4、機構動態(tài)靜力分析的目的是什么、步驟、方法是什么？ 目的：確定各云動副中的反力，確定機械上的平衡力或平衡力矩。 步驟： （1）對機構進行運動分析，求出質(zhì)點 s 的加速度 a s 和各構件的角加速度。 （2）按 Pi = - m as 和 M = - Jsε 確定慣性力和力矩加在相應的構件上作為外 力。 （3）確定各個運動副中的反力，首先按靜定條件 F = 3n - 2pL = 0 來拆靜定的 自由度為零的桿組，把桿組的外端副的反力分解為沿桿長方向的反力 Rn 和沿桿長 . . 垂直方向的反力 Rt ，再用桿組的力平衡條件寫出矢量式，按比例尺畫出力封閉多 邊形求出各外端副的法向反力 Rn 。最后用各構件的力平衡條件求出端副的法向反 力。 （4）確定原動件上的平衡力和平衡力矩，用靜力學力和力矩平衡條件進行計算。 5、圖示軸頸 1 在軸承 2 中沿 ω 方向轉(zhuǎn)動，Q 為驅(qū)動力，ρ 為摩擦圓半徑。 （1）試判斷圖 A、B、C 中哪個圖的總反力 R21是正確的？ （2）針對正確圖形，說明軸頸是勻速、加速、減速運動還是自鎖？ 題 5 題 6 6、圖 a、b 給出運轉(zhuǎn)著軸頸受力的兩種情況，Q 為外力，ρ 為摩擦圓半徑。試畫出 軸承對軸頸的總反力 R21，并說明在此兩種情況下該軸的運動狀態(tài)(勻速、加速或減 速轉(zhuǎn)動)。 習題 4-1 圖示為一曲柄滑塊機構的三個位置，P 為作用在滑塊上的驅(qū)動力，摩擦圓摩擦 角如圖所示。試在圖上畫出各運動副反力的真實方向。 （構件重量及慣性力略去不 計） 。 解題步驟：1，判斷受拉？受壓？ 2，判斷 ω 21， ω 23 ,的方向。 3，判斷總反力切于摩察圓上方還是下方。 . . 4-2 在圖示的鉸鏈四桿機構中，已知機構的位置、各構件的尺寸和驅(qū)動力 F，各轉(zhuǎn) 動副的半徑和當量摩擦系數(shù)均為 r 和 fv。若不計各構件的重力、慣性力，求各轉(zhuǎn) 動副中反作用力的作用線和作用在從動件 3 上的阻力偶矩 M3的方向。 容提要：（1） ，2 桿受壓 （ 2） ，ω 21， ω23 都是逆時針轉(zhuǎn)向 (3), 3 桿：力矩平衡 （4） ，1 桿：三力匯交 . . 4-3 在圖示的鉸鏈四桿機構中，已知機構的位置和各構件的尺寸，驅(qū)動力為 Pd， 圖中的虛線小圓為摩擦圓，不計各構件的重力和慣性力，要求各轉(zhuǎn)動副中反作用力 的作用線和機構能克服的作用在從動件 3 上的阻力偶矩 M3的轉(zhuǎn)向。 . . 4-4 在圖示的曲柄滑塊機構中，已知 lAB=90 mm， lBC=240 mm；曲柄上 E 點作用有 生產(chǎn)阻力 Q 且與曲柄垂直；滑塊與機架間的摩擦角 φ=8，鉸鏈 A、B、C 處的虛線 小圓為摩擦圓，其半徑分別為 ρ A=8 mm，ρ B=ρ C=6 mm；滑塊上作用有水平驅(qū)動力 F=1000 N。設不計各構件的重力和慣性力，求當曲柄處于 θ=50位置時，驅(qū)動力 F 所能克服的生產(chǎn)阻力 Q 的大小 解：（1） ，取 2 桿研究：受壓，ω 21 ，ω 23都是順時針轉(zhuǎn)向， （2） ，取 3 塊研究： 04323??RF （3） ，取 1 桿研究： 04121??RQ . . 4-5、在圖示雙滑塊機構中，已知工作阻力 Q=500 N，轉(zhuǎn)動副 A、B 處摩擦圓及移動 副中的摩擦角 φ 如圖所示。試用圖解法求出所需驅(qū)動力 P。 [ 規(guī)定 ]：取力比例尺 μ P = 10 N/mm 。 解：(1)取 2 桿研究： 為二力桿， 受壓， ω 21‘ ω 23 均為逆時針轉(zhuǎn)向 (2) 取 3 桿研究： 0432??RQ ?? 三力匯交 . . (3)取 1 塊研究 ：02141??RP ?? 第五章 機械效率與自鎖 選擇填空題 1、在機器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的一個運動循環(huán)中，若輸入功為 Wd，輸出功為 Wr，損失功為 Wf，則機器的機械效率為 A 。 A、W r／W d B、W f／W d C、W r／W f 2、機械出現(xiàn)自鎖是由于 A 。 A、機械效率小于零 B、驅(qū)動力太小 C、阻力太大 D、約束反力太大 3、從機械效率的觀點分析，機械自鎖的條件為 B 。 . . A、機械效率≥0 B、機械效率≤0 C、機械效率≠0 4、在由若干機器并聯(lián)構成的機組中，若這些機器中單機效率相等均為 η 0，則機 組的總效率 η 必有如下關系 C 。 A、η>η 0 B、η<η 0 C、η=η 0 D、η=nη 0 (n 為單機臺數(shù)) 5、在由若干機器并聯(lián)構成的機組中，若這些機器的單機效率均不相同，其中最高 效率和最低效率分別為 η max和 η min，則機組的總效率 η 必有如下關系 D 。 A、ηη max C、η min≤η≤η max D、η min<η<η max 6、在由若干機器串聯(lián)構成的機組中，若這些機器的單機效率均不相同，其中最高 效率和最低效率分別為 η max和 η min，則機組的總效率 η 必有如下關系 A 。 A、ηη max C、η min≤η≤η max D、η min<η1 B、η=1 C、0<η<1 D、η≤0 8、自鎖機構一般是指 B 的機構。 A、正行程自鎖 B、反行程自鎖 C、正反行程都自鎖 9、在其他條件相同的情況下，矩形螺紋的螺旋與三角螺紋的螺旋相比，前者 C 。 A、效率較高，自鎖性也較好 B、效率較低，但自鎖性較好 C、效率較高，但自鎖性較差 D、效率較低，自鎖性也較差 填空題 1、設機器中的實際驅(qū)動力為 P， 在同樣的工作阻力和不考慮摩擦時的理想驅(qū)動力 為 P0，則機器效率的計算式是 η= ρ 0／ρ 。 2、設機器中的實際生產(chǎn)阻力為 Q， 在同樣的驅(qū)動力作用下不考慮摩擦時能克服的 理想生產(chǎn)阻力為 Q0，則機器效率的計算式是 η= Q／Q 0 。 3、在認為摩擦力達極限值條件下計算出機構效率 η 后，則從這種效率觀點考慮， 機器發(fā)生自鎖的條件是 η≤0 。 4、設螺紋的升角 λ，接觸面的當量摩擦系數(shù)為 fv，則螺旋副自鎖的條件是 λ＜arctg f v 。 5、并聯(lián)機組的效率與機組中與 各機器 效率，以及各機器所傳遞的功率大小 有關。 簡答題 1、寫出移動副中的摩擦的幾種情況下其水平驅(qū)動力與鉛垂載荷之間的關系式。 （1）平面摩擦 P = Q tg φ，tg φ = f。 . . （2）斜平面摩擦 P = Q tg（α + φ） 。 （3）平槽面摩擦 P = Q tg φ v，tg φ v = fv = f / sinθ，θ 為槽形半角， φ v、f v分別為當量摩擦角、當量摩擦系數(shù)。 （4）斜槽面摩擦 P = Q tg （α + φ v） 。 2、螺旋副中的水平驅(qū)動力和鉛垂載荷關系如何？ （1）矩形螺紋 P = Q tg （α + φ） ，M = Pd 2 / 2。 （2）三角螺紋 P = Q tg （α + φ v） ，M = Pd2 / 2，φ v = arc tg fv ，f v = f / cosβ，β 為牙形半角。 3、轉(zhuǎn)動副中軸頸摩擦的摩擦力或摩擦力矩公式如何？ Fv = fv Q 式中的 fv 是轉(zhuǎn)動副的當量摩擦系數(shù)。 Mf = ρR 21 = r fv Q = ρQ，ρ= r f v 。 4、移動副和轉(zhuǎn)動副中總反力的確定方法是什么？ 移動副：R 21與 V12成 90+φ。轉(zhuǎn)動副：R 21對摩擦圓中心力矩方向與 ω 12轉(zhuǎn)向相反 并切于摩擦圓。摩擦圓半徑 ρ=r f v，f v=（1~1.5）f。 5、什么是機械效率？考慮摩擦時和理想狀態(tài)機械效率有何不同？ 機械穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時的一個能量循環(huán)過程中，輸功出與輸入功的比值稱為機械效率。考 慮摩擦時機械效率總是小于 1，而理想狀態(tài)下的機械效率等于 1。 6、機械效率用力和力矩的表達式是什么？ 理想驅(qū)動力（或力矩） 實際工作阻力（或力矩）η = ——————————— = ——————————— 實際驅(qū)動力（或力矩） 理想 工作阻力（或力矩） 7、串聯(lián)機組的機械效率如何計算？ 等于各個單機機械效率的乘積。 8、什么是機械的自鎖？自鎖與死點位置有什么區(qū)別？ 自鎖：因為存在摩擦，當驅(qū)動力增加到無窮時，也無法使機械運動起來的這種現(xiàn)象。 區(qū)別；死點位置不是存在摩擦而產(chǎn)生的，而是機構的傳動角等于零。自鎖是在任何 位置都不能動，死點只是傳動角等于零的位置不動，其余位置可動。 9、判定機械自鎖的方法有幾種？ （1）平面摩擦：驅(qū)動力作用在摩擦角。 （2）轉(zhuǎn)動副摩擦：驅(qū)動力作用在摩擦圓。 （3）機械效率小于等于零（串聯(lián)機組中有一個效率小于等于零就自鎖） 。 （4）克服的生產(chǎn)阻力小于等于零。 習題 5-1 在圖示曲柄滑塊機構中，曲柄 l 在驅(qū)動力矩 M1作用下等速轉(zhuǎn)動。設已知各轉(zhuǎn) 動副中的軸頸半徑 r=10 mm，當量摩擦系數(shù) fv =0.2，移動副中的滑動摩擦系數(shù) . . f=0.15， lAB=100 mm， ， lBC=350 mm，各構件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量忽略不計。當 M1=20 Nm 時，試求機構在圖示位置時所能克服的有效阻力 F3及機械效率 η。 提示：首先將考慮摩擦時的機構各構件受力示于機構圖上，然后再用解析法建立驅(qū) 動力矩 M1與有效阻力 F3的關系式．再求出該機構機械效率的表扶式．最后計算其 數(shù)值。 . . 5-2 圖示為一對心偏心輪式凸輪機構。已知機構的尺寸參數(shù)如圖所示，G 為推桿 2 所受的載荷 (包括其重力和慣性力)，M 為作用在凸輪軸上的驅(qū)動力矩，設 f1和 f2分別為推桿與凸輪之間 及推桿與導路之間的摩擦系數(shù)， fv為凸輪軸頸與軸承之間的當量摩擦系數(shù)(凸輪軸頸直徑為 d1)。 試求當凸輪轉(zhuǎn)角為 θ 時該機構的機械效率 η。 提示：在考慮摩擦受力分析時，因 fv及 d2的值均相對很小，在所建立的力平衡方程式中含有 d2sinφ v的項可忽略不計。 . . 5-3 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速器帶動運輸帶 8。設已知 運輸帶 8 所需的曳引力 F=5500N，運送速度 v=1.2 m／s。帶傳動(包括軸承)的效率 η l=0.95， 每對齒輪(包括其軸承)的效率 η 2=0.97，運輸帶 8 的機械效率 η 3=0.92。試求該系統(tǒng)的總效 率 η 及電動機所需的功率。 5-4 如圖所示，電動機通過帶傳動及圓錐、圓柱齒輪傳動帶動工作機 A 及 B。設每對齒輪(包 括軸承)的效率 η 1=0.97，帶傳動的效率 η 2=0.92（包括軸承效率） ，工作機 A、B 的功率分別 為 PA=5 kw，P B=1 kw，效率分別為 η A=0.8，η B=0.5，試求電動機所需的功率。若改為：P A=1 kw，P B=5 kw，其余條件不變，又將如何? . . 5-5 在圖示斜面機構中，設已知摩擦面間的摩擦系數(shù) f=0.2。求在 G 力作用下(反行程)，此斜 面機構的臨界自鎖條件，和在此條件下正行程(在 F 力作用下)的效率。 . . 第六章 機械的平衡 判斷題 1、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。 （ √ ） 2、不論剛性回轉(zhuǎn)體上有多少個平衡質(zhì)量，也不論它們?nèi)绾畏植迹恍枰谌我膺x 定兩個平面，分別適當?shù)丶悠胶赓|(zhì)量即可達到動平衡。 （ ） 3、設計形體不對稱的回轉(zhuǎn)構件，雖已進行精確的平衡計算，但在制造過程中仍需 安排平衡校正工序。 （ √ ） 4、經(jīng)過動平衡校正的剛性轉(zhuǎn)子，任一回轉(zhuǎn)面仍可能存在偏心質(zhì)量。 （ √ ） 選擇填空題 1、機械平衡研究的容是 C 。 A、驅(qū)動力與阻力間的平衡 B、各構件作用力間的平衡 C、慣性力系間的平衡 D、輸入功率與輸出功率間的平衡。 2、達到靜平衡的剛性回轉(zhuǎn)件，其質(zhì)心 A 位于回轉(zhuǎn)軸線上。 A、一定 B、不一定 C、一定不 3、對于靜平衡的回轉(zhuǎn)件，則 B 。 A、一定是動平衡的 B、不一定是動平衡的 C、必定不是動平衡的 4、對于動平衡的剛性回轉(zhuǎn)件，則 B 。 A、不一定是靜平衡的 B、一定是靜平衡的 C、必定不是靜平衡的 5、在轉(zhuǎn)子的動平衡中， B 。 A、只有作加速運動的轉(zhuǎn)子才需要進行動平衡，因為這時轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生慣性力矩 M=－Jα。 B、對轉(zhuǎn)子進行動平衡，必須設法使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合力和合力偶矩均為零。 C、對轉(zhuǎn)子進行動平衡，只要能夠使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合力為零即可。 D、對轉(zhuǎn)子進行動平衡，只要使轉(zhuǎn)子的離心慣性力系的合力偶矩為零即可。 6、經(jīng)過平衡設計的剛性回轉(zhuǎn)件在理論上是完全平衡的，因而 B 。 A、不需作平衡試驗 B、仍需作平衡試驗 填空題 1、研究機械平衡的目的是部分或完全消除構件在運動時所產(chǎn)生的 不平衡慣性 力 ，減少或消除在機構各運動副中所引起的 運動力 力，減輕有害的機械 振動，改善機械工作性能和延長使用壽命。 2、回轉(zhuǎn)構件的直徑 D 和軸向?qū)挾?b 之比 D/b 符合 ≥0.2 條件或有 . . 重要作用的回轉(zhuǎn)構件，必須滿足動平衡條件方能平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)。如不平衡，必須至少 在 兩個 個校正平面上各自適當?shù)丶由匣蛉コ胶赓|(zhì)量，方能獲得平衡。 3、剛性回轉(zhuǎn)件的平衡按其質(zhì)量分布特點可分為 靜不平衡 和 動不平衡 。 4、回轉(zhuǎn)構件的動平衡是指消除 慣性力和慣性力矩 。 5、在圖示 a、b、c 三根軸中。已知 m1r1=m2r2=m3r3=m4r4,并作軸向等間隔布置，且 都在曲柄的同一含軸平面，則其中 a,b,c 軸已達靜平衡， c 軸已達動平衡。 簡答題 1、什么是機械的平衡？ 使機械中的慣牲力得到平衡，這個平衡稱為機械平衡。 目的：是消除或部分的消除慣性力對機械的不良作用。 2、機械中的慣性力對機械的不良作用有哪些？ （1）慣性力在機械各運動副中產(chǎn)生附加動壓力增加運動副的磨擦磨損從而降低機 械的效率和壽命。 （2）慣性力的大小方向產(chǎn)生周期性的變化引起機械及基礎發(fā)生振動使機械工作精 度和可靠性下降，也造成零件部的疲勞損壞。當振動頻率接近振動系統(tǒng)的固有頻率 時會產(chǎn)生共振，從而引起其機器和廠房的破壞甚至造成人員傷亡。 3、機械平衡分哪兩類？什么是回轉(zhuǎn)件的平衡？又分幾種？ 分回轉(zhuǎn)件的平衡和機構在機座上的平衡兩類： （1）繞固定軸線回轉(zhuǎn)的構件產(chǎn)生的慣性力和力距的平衡，稱為回轉(zhuǎn)件的平衡。回 轉(zhuǎn)件的平衡又分兩種： ? 剛性轉(zhuǎn)子的平衡，不產(chǎn)生明顯的彈性變形，可用理論力學中的力系平衡原 理進行計算。 ? 撓性轉(zhuǎn)子的平衡。 4、什么是剛性回轉(zhuǎn)件的靜平衡、動平衡？兩者的關系和區(qū)別是什么？ 靜平衡：剛性回轉(zhuǎn)件慣性力的平衡 動平衡：剛性回轉(zhuǎn)件的慣性力和慣性力偶的平衡。 區(qū)別：B / D總消耗功 B、動能增加，輸入功>總消耗功 C、動能增加，輸入功<總消耗功 D、動能不變，且輸入功=0 2、在機械系統(tǒng)中安裝飛輪， D 。 A、可以完全消除速度波動 B、可以完全消除周期性速度波動 C、可完全消除非周期性速度波動 D、可減小周期性速度波動的幅度 3、對存在周期性速度波動的機器，安裝飛輪是為了在 C 階段進行速度調(diào) 節(jié)。 A、起動 B、停車 C、穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 4、若不考慮其它因素，單從減輕飛輪的重量上看，飛輪應安裝在 A 。 A、高速軸上 B、低速軸上 C、任意軸上 5、為了減小機械運轉(zhuǎn)中周期性速度波動的程度，應在機械中安裝 C 。 A、調(diào)速器 B、變速裝置 C、飛輪 6、等效驅(qū)動力矩、等效阻力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量均為常量的機器 C 。 . . A、需要裝飛輪； B、需要裝調(diào)速器； C、不需要裝飛輪或調(diào)速器。 填空題 1、機器中安裝飛輪的原因，一般是為了 調(diào)速 ，同時還可獲得 儲能與釋放 能量 的效果。 2、在機器的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期，機器主軸的轉(zhuǎn)速可有兩種不同情況，即 周期變速 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和 等速 穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，在前一種情況，機器主軸速度是 周期 性變化 ，在后一種情況，機器主軸速度是 恒定不變 。 3、機器等效動力學模型中的等效質(zhì)量(轉(zhuǎn)動慣量)是根據(jù) 總動能不變 的原則進 行轉(zhuǎn)化的，因而它的數(shù)值除了與各構件本身的質(zhì)量（轉(zhuǎn)動慣量)有關外，還與 速 度，轉(zhuǎn)速 有關。 4、機器等效動力模型中的等效力(矩)是根據(jù) 總功率不變 的原則進行 轉(zhuǎn)化的，因而它的數(shù)值除了與原作用力(矩)的大小有關外，還與 速度，轉(zhuǎn)速 有關。 5、機器運轉(zhuǎn)時的速度波動有 周期性 速度波動和 非周期性 速度波動兩種，前者采用 飛輪 ，后者采用 調(diào)速器 進行調(diào)節(jié)。 簡答題 1、機械的開始運動到終止運動分哪三個階段，各是什么特點？ （1）起動階段：驅(qū)動力功大于阻力功，機械的動能增加，速度加快。 （2）穩(wěn)定運行階段：在這個運動循環(huán)中驅(qū)動力功等于阻力功。動能的總變化等于 零。機械系統(tǒng)的速度在某平均值上作周期性的波動。 （3）停車階段：驅(qū)動力等于零，驅(qū)動力功小于阻力功，起動時積累的動能減少到 零，機械系統(tǒng)速度下降到零。 2、什么是機械系統(tǒng)的運動方程，其用途是什么？ 建立機械系統(tǒng)的運動規(guī)律的函數(shù)式稱為機械系統(tǒng)運動方程。用于研究機械系統(tǒng)在外 力（驅(qū)動力和工作阻力）作用下的運動規(guī)律及其速度調(diào)節(jié)原理。 3、什么是機械系統(tǒng)中的等效質(zhì)量（或等效轉(zhuǎn)動慣量） 、等效驅(qū)動力（或力矩）和等 效阻力（或阻力矩）？ 在機械系統(tǒng)中選一個構件，根據(jù)質(zhì)點系動能定理把該機械系統(tǒng)視為一個整體。將作 用于該系統(tǒng)的所有外力及所有質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量向所選構件轉(zhuǎn)化，這個構件稱等效構 件，轉(zhuǎn)化到這個構件上的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動慣量稱為等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量；轉(zhuǎn)化到這 個構件上的驅(qū)動力（或驅(qū)動力矩）和阻力（或阻力矩）稱為等效驅(qū)動力（或等效驅(qū) 動力矩）和等效阻力（或等效阻力矩） 。 4、建立等效構件時所遵循的原則是什么？ 遵循該機械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化前后動力效應不變的原則，即： . . （1）等效構件具有的動能應等于機械中各構件所具有的動能總和。 （2）作用在等效構件上等效力和等效力矩所作的功應等于作用在各構件上的外力 和外力矩所作功之和。 5、什么是等效動力學模型？ 由等效構件和機架組成的，在功和動能方面與實際機械系統(tǒng)全面等效的模型。 6、機械系統(tǒng)運動狀態(tài)分哪三種，其速度波動如何調(diào)節(jié)？采用飛輪調(diào)速是否能完全 消除速度波動？ （1）等速運動。 （2）周期性速度波動。 （3）非周期性速度波動。 等速運動的機械系統(tǒng)不存在速度波動調(diào)節(jié)問題。周期性速度波動的機械系統(tǒng)通常采 用飛輪調(diào)節(jié)。非周期牲速度波動一般采用反饋控制（如調(diào)速器）進行調(diào)節(jié)。 采用飛輪不能完全消除機械系統(tǒng)的周期性速度波動。因為飛輪是一個轉(zhuǎn)動慣量較大 的盤形零件，可以起到儲存和釋放能量的作用，可以對周期性速度波動幅度加以調(diào) 節(jié)，調(diào)節(jié)的能力取決于飛輪的轉(zhuǎn)動慣量的大小，而在理論上當轉(zhuǎn)動慣量無窮大時， 速度波動變化才能無限小，所以不能完全消除只是調(diào)節(jié)。 7、什么是盈功、虧功、最大盈虧功，求最大盈虧功在飛輪設計中的用途是什么？ 當驅(qū)動功大于阻抗功時，驅(qū)動功比阻抗功多余的部分稱為盈功。當阻抗功大于驅(qū)動 功時，驅(qū)動功比阻抗功少的部分稱為虧功。最大盈虧功是在整個周期中最大盈功與 最大虧功之差稱為最大盈虧功。 在已知平均角速度和速度不均勻系數(shù)時，據(jù)最大盈虧功，可求得等效構件上所需要 的等效轉(zhuǎn)動慣量，最后求得飛輪所需的轉(zhuǎn)動慣量來設計飛輪。 習題 7-1 如圖所示的齒輪傳動中，已