机械原理试卷(手动组卷)19

题目部分，(卷面共有98题,804.0分,各大题标有题量和总分)一、填空题(10小题,共31.0分)1．(10分)若机器处于停车阶段，则机器的功能关系应是，机器主轴转速的变化情况将是。

2．(2分)当机器运转时，由于负荷发生变化使机器原来的能量平衡关系遭到破坏，引起机器运转速度的变化，称为，为了重新达到稳定运转，需要采用来调节。

3．(2分)在机器稳定运转的一个运动循环中，运动构件的重力作功等于，因为。

4．(2分)机器运转时的速度波动有速度波动和速度波动两种，前者采用,后者采用进行调节。

5．(2分)若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有，它的运动特征是。

6．(2分)当机器中仅包含机构时，等效动力学模型中的等效质量( 转动惯量) 是常量，若机器中包含机构时，等效质量( 转动惯量) 是机构位置的函数。

7．(2分)设作用于机器从动件上的外力(矩) 为常量，且当机器中仅包含机构时，等效到主动件上的等效动力学模型中的等效力( 矩) 亦是常量，若机器中包含机构时，等效力( 矩) 将是机构位置的函数。

8．(2分) 图示为某机器的等效驱动力矩M d()ϕ和等效阻力矩Mr (¡)ϕ的线图，其等效转动惯量为常数，该机器在主轴位置角ϕ等于时，主轴角速度达到ωmax, 在主轴位置角ϕ等于时，主轴角速度达到ωmin。

9．(2分) 将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上求得的等效力矩与机构动态静力分析中求得的作用在该等效构件上的平衡力矩，两者在数值上，方向。

10．(5分) 有三个机械系统，它们主轴的ωmax和ωmin分别是：A、 1025 rad/s，975 rad/s;B、 512.5 rad/s ，487.5 rad/s;C、 525 rad/s ，475 rad/s;其中运转最不均匀的是，运转最均匀的是。

二、是非题(12小题,共24.0分)1．(2分) 为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。

2．(2分) 机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。

3．(2分) 为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。

4．(2分) 机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴) 作等速转动。

5．(2分) 机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。

6．(2分) 机器等效动力学模型中的等效质量( 转动惯量) 是一个假想质量( 转动惯量)，它的大小等于原机器中各运动构件的质量( 转动惯量) 之和。

7．(2分) 机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它不是原机器中各运动构件的质量(转动惯量) 之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。

8．(2分) 机器等效动力学模型中的等效力(矩) 是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。

9．(2分) 机器等效动力学模型中的等效力(矩) 是一个假想力(矩)，它不是原机器中所有外力(矩) 的合力，而是根据瞬时功率相等的原则转化后算出的。

10．(2分) 机器等效动力模型中的等效力(矩) 是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。

11．(2分) 机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。

12．(2分) 为了调节机器运转的速度波动，在一台机器中可能需要既安装飞轮，又安装调速器。

三、选择题(12小题,共24.0分)1．(2分) 在机械稳定运转的一个运动循环中，应有。

A、惯性力和重力所作之功均为零；B、惯性力所作之功为零，重力所作之功不为零；C、惯性力和重力所作之功均不为零；D、惯性力所作之功不为零，重力所作之功为零。

2．(2分) 机器运转出现周期性速度波动的原因是。

A、机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；B、机器中各回转构件的质量分布不均匀；C、在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；D、机器中各运动副的位置布置不合理。

3．(2分) 机器中安装飞轮的一个原因是为了。

A、消除速度波动；B、达到稳定运转；C 、 减 小 速 度 波 动；D 、使 惯 性 力 得 到 平 衡， 减 小机 器 振 动。

4．(2分) 为 了 减 轻 飞 轮 的 重 量， 飞 轮 最 好 安 装 在 。

A 、 等 效 构 件 上；B 、转 速较 低 的 轴 上；C 、 转 速 较 高 的 轴 上；D 、机 器 的 主 轴 上。

5．(2分) 设 机 器 的 等 效 转 动 惯 量 为 常 数， 其 等 效 驱 动 力 矩 和 等 效 阻 抗 力 矩 的 变 化 如 图 示， 可 判 断 该 机 器 的 运 转 情 况 应 是 。

A 、 匀 速 稳 定 运 转；B 、变 速 稳 定运 转；C 、 加 速 过 程；D 、减 速 过 程。

6．(2分) 图 示 传 动 系 统 中， 已 知z z z z 12,====2060208034,,, 如 以 齿 轮 4 为 等 效 构 件， 则 齿 轮 1 的 等 效 转 动 惯 量 将 是 它 自 身 转 动 惯量 的 。

A 、 12 倍；B 、 144 倍；C 、 112;D 、 1 / 144 。

7．(2分) 图 示 传 动 系 统 中， 已 知z z z z 123420602080====,, , , 如 以 轮1为 等 效 构 件， 则 齿 轮4 的 等 效 转 动 惯 量 将 是 它 自 身 转 动 惯 量的 。

A 、 12倍；B 、 144 倍；C 、 112;D 、 1144。

8．(2分) 图 示 传 动 系 统 中， 已 知z z z z 12342020==, =60, , =80, 如 以 轮 4 为 等 效 构 件， 则 作 用 于 轮 1 上 力 矩M 1 的 等 效 力 矩 等 于 M 1。

A 、 12；B 、 144；C 、 112；D 、1144。

9．(2分) 图 示 传 动 系 统 中， 已 知z 120=, z =60, z =20, z =80, 234 如 以 轮1为 等 效 构 件， 则 作 用 于 轮4上 力 矩M 4 的 等 效 力 矩 等 于M 4。

A 、 12；B 、 144；C 、 112;D 、 1144。

10．(2分) 在 最 大 盈亏∆W max 和 机 器 运 转 速 度 不 均 匀 系 数δ 不 变 前提 下， 将 飞 轮 安 装 轴 的 转 速 提 高 一 倍， 则 飞 轮 的 转 动 惯 量FJ ' 将 等 于 F J 。

A 、 2；B 、4；C 、12D 、14注： J F 为 原 飞 轮 的 转 动 惯 量11．(2分) 如 果 不 改 变 机 器 主 轴 的 平 均 角 速 度， 也 不 改 变 等 效 驱 动 力 矩 和 等 效 阻 抗 力 矩 的 变 化 规 律， 拟 将 机 器 运 转 速 度 不 均 匀系 数 从0.10 降 到 0.01， 则 飞 轮 的 转 动 惯 量FJ ' 将 近 似 等 于 F J 。

A 、 10；B 、100；C 、110D 、1100注： F J 为 原 飞 轮 转 动 惯 量。

12．(2分) 将 作 用 于 机 器 中 所 有 驱 动 力、 阻 力、 惯 性 力、 重 力 都 转 化 到 等 效 构 件 上， 求 得 的 等 效 力 矩 和 机 构 动 态 静 力 分 析 中 求 得 的 在 等 效 构 件 上 的 平 衡 力 矩， 两 者 的 关 系 应 是 。

A 、 数 值 相 同， 方 向 一 致；B 、 数 值 相 同， 方 向 相 反；C 、 数 值 不 同， 方 向 一 致；D 、 数 值 不 同， 方 向 相 反。

四、问答题(8小题,共40.0分)1．(5分) 试 述 机 器 运 转 过 程 中 产 生 周 期 性 速 度 波 动 及 非 周 期 性 速 度 波 动 的 原 因， 以 及 它 们 各 自 的 调 节 方 法。

2．(5分) 通 常， 机 器 的 运 转 过 程 分 为 几 个 阶 段？ 各 阶 段 的 功 能 特 征 是 什 么？ 何 谓 等 速 稳 定 运 转 和 周 期 变 速 稳 定 运 转？3．(5分) 分 别 写 出 机 器 在 起 动 阶 段、 稳 定 运 转 阶 段 和 停 车 阶 段 的 功 能 关 系 的 表 达 式， 并 说 明 原 动 件 角 速 度 的 变 化 情 况。

4．(5分) 何 谓 机 器 的 周 期 性 速 度 波 动？ 波 动 幅 度 大 小 应 如 何 调 节？ 能 否 完 全 消 除 周 期 性 速 度 波 动？ 为 什 么？5．(5分) 何 谓 机 器 运 转 的 周 期 性 速 度 波 动 及 非 周 期 性 速 度 波 动？ 两 者 的 性 质 有 何 不 同？ 各 用 什 么 方 法 加 以 调 节？6．(5分) 机 器 等 效 动 力 学 模 型 中， 等 效 质 量 的 等 效 条 件 是 什 么？ 试 写 出 求等 效 质 量 的 一 般 表 达 式。

不 知 道 机 构 的 真 实 的 运 动， 能 否 求 得 其 等 效 质 量？ 为 什 么？7．(5分) 机 器 等 效 动 力 学 模 型 中， 等 效 力 的 等 效 条 件 是 什 么？ 试 写 出 求 等 效 力 的 一 般 表 达 式。

不 知 道 机 器 的 真 实 运 动， 能 否 求 出 等 效 力？ 为 什 么？8．(5分) 在 图 示 曲 柄 滑 块 机 构 中， 设 已 知 各 构 件 的 尺 寸、 质 量m 、 质 心 位 置S 、 转 动 惯 量J S ， 构 件1 的 角 速 度ω1。

又 设 该 机 构 上 作用 有 常 量 外 力(矩)M Í1¢、R 3、F 2。

试： (1) 写 出 在 图 示 位 置 时 ，以 构 件1 为 等 效 构 件 的 等 效 力 矩 和等 效 转 动 惯 量 的 计 算 式。

(2) 等 效 力 矩 和 等 效 转 动 惯 量 是 常 量 还 是 变 量？ 若 是 变 量 则需 指 出 是 机 构 什 么 参 数 的 函 数， 为 什 么？五、计算(56小题,共685.0分)1．(10分)图 示 车 床 主 轴 箱 系 统 中，带 轮 半 径R R 0140120== mm, mm，各 齿 轮 齿 数 为 1220z z ''==, z z 2340==,各轮转动惯量为120.01J J ''== kg ⋅m 2，J J 23004==. kg ⋅m 2，J 0002=.kg ⋅m 2，J 1008=.kg ⋅m 2，作 用 在 主 轴Ⅲ上 的 阻 力 矩M 360=⋅ N m。