华科机械原理课后习题答案第五六七章_
华中科技大学机械原理课后答案
华中科技大学机械原理课后答案【篇一：华中科技大学《机械设计基础》期末试卷及答案】s=txt>《机械设计基础》期末考试试题一、填空题(每空1分，共30分)1、构件是机器的分为______零件和_______零件；部件是机器的_______单元体。
2、运动副是使两构件，同时又具有的一种联接。
平面运动副可分为和4、绘制凸轮轮廓曲线，需已知__________、___________和凸轮的转向。
__________。
6、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为______和______分别相等。
7．斜齿圆柱齿轮的重合度______直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动______，承载能力______，可用于____________的场合。
8.机械静联接又可以分为______联接和______联接，其中键联接、螺纹联接、销联接属于_________。
9.螺纹联接防松的目的是防止___________________________，按工作原理的不同有三种防松方式：_________、_________、_________。
10.按轴的承载情况不同，可以分为转轴、________、_________。
二、判断题(每题1分，共10分)1、所有构件一定都是由两个以上零件组成的。
（）3、凸轮机构中，从动件按等速运动规律运动时引起刚性冲击。
（）4、v带型号中，截面尺寸最小的是z型。
（）5、定轴轮系的传动比等于始末两端齿轮齿数之反比。
（）6、在直齿圆柱齿轮传动中，忽略齿面的摩擦力，则轮齿间受有圆周力、径向力和轴向力三个力作用。
（）7、蜗杆传动一般用于传动大功率、大速比的场合。
（）8、设计键联接时，键的截面尺寸通常根据传递转矩的大小来选择。
（）9、在螺纹联接的结构设计中，通常要采用凸台或鱼眼坑作为螺栓头和螺母的支承面，其目的是使螺栓免受弯曲和减小加工面。
（） 10、在相同工作条件的同类型滚动轴承，通常尺寸越大，其寿命越长。
机械原理题库含答案
机械原理--- 1第2章机构的结构分析一、正误判断题：（在括号内正确的画“√”，错误的画“×”）1.在平面机构中一个高副引入二个约束。
（×）2.任何具有确定运动的机构都是由机架加原动件再加自由度为零的杆组组成的。
（√）3.运动链要成为机构，必须使运动链中原动件数目大于或等于自由度。
（×）4.平面机构高副低代的条件是代替机构与原机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度必需完全相同。
（√）5.当机构自由度F＞0，且等于原动件数时，该机构具有确定运动。
（√）6.若两个构件之间组成了两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。
（×）7.在平面机构中一个高副有两个自由度，引入一个约束。
（√）8.在杆组并接时，可将同一杆组上的各个外接运动副连接在同一构件上。
（×）9.任何机构都是由机架加原动件再加自由度为零的基本杆组组成。
因此基本杆组是自由度为零的运动链。
（√）10.平面低副具有2个自由度，1个约束。
（×）二、填空题1.机器中每一个制造单元体称为零件。
2.机器是在外力作用下运转的，当外力作功表现为盈功时，机器处在增速阶段，当外力作功表现为亏功时，机器处在减速阶段。
3.局部自由度虽不影响机构的运动，却减小了高副元素的磨损，所以机构中常出现局部自由度。
4.机器中每一个独立的运动单元体称为构件。
5.两构件通过面接触而构成的运动副称为低副；通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
6.平面运动副的最大约束数为 2 ，最小约束数为1。
7.两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为高副，它产生2 个约束。
三、选择题1.机构中的构件是由一个或多个零件所组成,这些零件间 B 产生任何相对运动。
A.可以B.不能C.变速转动或变速移动2.基本杆组的自由度应为 C 。
A.－1B. +1C. 03.有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于 B 。
机械原理第五章答案
5.1解：(1)应满足杆长条件，且AD 必不为最短杆AD 为最长杆：c b d a +≤+，360280120+≤+d ，520360≤≤dAD 不为最长杆：d b c a +≤+，d +≤+280360120，200360≥d 所以，d 的取值范围为200mm ≤d ≤520mm(2)如果满足杆长条件，无论AD 如何取值均有曲柄存在，故本解中必不满足杆长条件 ①AD 为最长杆：（安装条件）c b a d ++≤， 760 dc bd a ++ ，360280120++ d ，520 d因此，760520 d <②AD 不是最长杆也不是最短杆：120=>a dd b c a ++ ，d ++280360120 ， 200<d因此，200120<<d5.6解：（1）180180341.46618018034k θθ++===--（2）[]min 33γγ=<死点位置如图示。
5.15 解 1 1.251180180201 1.251k k θ--===++ （1）AC2=269.23mm ，AC1=127.95mm(2)取比例尺mm m L /002.0=μ根据已知条件可作出摇杆DC 的一个极限位置DC1，要进行图解还需找出摇杆的另一极限位置。
(3)以D 点为圆心，DC1为半径作圆弧S 。
连接AC1，作∠C1AC2=360，AC2线与圆弧S 可交于两点C2‘，则DC2(或DC2‘)皆为摇杆的另一极限位置。
(4)取摇杆的极限位置为DC1、DC2时，由图可得AC1=24，AC2=58，则1712=-=AC AC AB 412=-=AB AC BC5.8 解：分析：因为是转动导杆机构，ADP 又是对心的曲柄滑块机构，所以曲柄AD 的两个极位必在AP 线上，那么对于转动导杆机构而言，转动曲柄BC 的极位C1和C2也比在AP 线上。
（1）又因 3018011=+-=k k ϑ，两个极位的实际夹角应该是 150。
机械原理课后答案第7章
第7章作业7—1等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么?7—2在什么情况下机械才会作周期性速度波动?速度波动有何危害?如何调节?答: 当作用在机械上的驱动力（力矩)周期性变化时，机械的速度会周期性波动。
机械的速度波动不仅影响机械的工作质量，而且会影响机械的效率和寿命。
调节周期性速度波动的方法是在机械中安装一个具有很大转动惯量的飞轮。
7—3飞轮为什么可以调速?能否利用飞轮来调节非周期性速度波动，为什么?答： 飞轮可以凋速的原因是飞轮具有很大的转动惯量，因而要使其转速发生变化．就需要较大的能量，当机械出现盈功时，飞轮轴的角速度只作微小上升，即可将多余的能量吸收储存起来；而当机械出现亏功时，机械运转速度减慢．飞轮又可将其储存的能量释放，以弥补能最的不足，而其角速度只作小幅度的下降。
非周期性速度波动的原因是作用在机械上的驱动力(力矩)和阻力(力矩)的变化是非周期性的。
当长时问内驱动力(力矩)和阻力(力矩)做功不相等，机械就会越转越快或越转越慢．而安装飞轮并不能改变驱动力(力矩)或阻力(力矩)的大小也就不能改变驱动功与阻力功不相等的状况，起不到调速的作用，所以不能利用飞轮来调节非周期陛速度波动。
7—4为什么说在锻压设备等中安装飞轮可以起到节能的作用?解： 因为安装飞轮后，飞轮起到一个能量储存器的作用，它可以用动能的形式把能量储存或释放出来。
对于锻压机械来说，在一个工作周期中，工作时间很短．而峰值载荷很大。
安装飞轮后．可以利用飞轮在机械非工作时间所储存能量来帮助克服其尖峰载荷，从而可以选用较小功率的原动机来拖动，达到节能的目的，因此可以说安装飞轮能起到节能的作用。
7—5由式J F =△W max ／(ωm 2 [δ])，你能总结出哪些重要结论(希望能作较全面的分析)? 答：①当△W max 与ωm 一定时，若[δ]下降，则J F 增加。
所以，过分追求机械运转速度的均匀性，将会使飞轮过于笨重。
②由于J F 不可能为无穷大，若△W max ≠0，则[δ]不可能为零，即安装飞轮后机械的速度仍有波动，只是幅度有所减小而已。
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§5-1 定轴齿轮系及其传动比 §5-2 周转齿轮系及其传动比 §5-3 §5-4 §5-5 §5-6 减速器
齿轮系：由一系列齿轮组成的传动 称为齿轮系
定 轴 轮 系
周 转 轮 系
复 合 轮 系
齿轮系的传动比：轮系中首末两轮的角 速度之比，包括计算传动比大小和确定 首末两轮的转向关系。
已知：z1=30， z2=20， z2’=30， z3 = 25， z4 = 100 n1=100r/min， 求i1H。
1）分清轮系：1-2为两定轴轮系，2’-3-4, H为行星轮系。
2）分列方程
3
n1 z2
n2'
nH
z3z4
1
,
H
n2
z1 n4 nH
z2'z3 2
2'
3）联立求解：
1
3
4
（1）在1-2-3-H组成的行星轮系中，有：
i1H
1 i1H3
1 (
z3 ) z1
1
57 6
63 6
2 2'
（2）在4-2'-2-3-H组成的行 星轮系中，有：
H
1
i4 H
1 i4H3
1 ( z2z3 ) z4 z2
1
25 57 56 25
解得: n5 封31闭50式0 复59合3 (轮r m系in )
(n5与n1转向相同)
§5-4 齿轮系的功用
1、在体积较小及重量较轻的条件下，实现大功率传动
2、获得较大的传动比
3’
3
2’
2
3、用作运动的合成
2
3
H
机械原理习题答案第五六章
例5-1 在图5-3所示的铰链四杆机构中，已知该机构的结构参数以及构件1的转速为1ω，机构运动简图的比例尺为l μ。
利用速度瞬心法，求在图示位置时，构件2和构件3的转速2ω和3ω的大小和方向。
解：首先找出相关的速度瞬心：速度瞬心P 10、P 12、P 23、P 03可根据相应的构件构成转动副直接确定出来；而P 02和P 13需应用三心定理来确定：速度瞬心P 02应在三个构件0、1、2的两个已知速度瞬心P 10和P 12的连线上，同时又应在三个构件0、3、2的两个已知速度瞬心P 03、P 23的连线上，则这两条连线的交点即为P 02。
速度瞬心P 13的确定方法类似，它应是P 12 P 23连线和P 10P 03连线的交点。
由速度瞬心的概念，在速度瞬心点两构件的绝对速度相同，便可求解未知转速。
在速度瞬心点P 12有l l P V μωμω021*********P P P P ⋅=⋅= 式中1210P P 和0212P P 可直接从所作的图中量取。
由上式可解出1021212102P P P P ωω=由绝对速度→12P v 方向，得出ω2方向为顺时针方向。
同理， 在速度瞬心点P 13有l l P V μωμω130331310113P P P P ⋅=⋅= 由绝对速度→13P v 的方向，可知其为逆时针方向。
例5-2 在图5-4所示的凸轮机构，已知该机构的结构尺寸和凸轮1的角速度1ω。
利用瞬心法，求机构在图示位置时从动件2的线速度2v。
机构运动简图的比例尺为l μ。
解：构件1与机架0的速度瞬心P 01以及从动件与机架的速度瞬心P 02可根据相应的构件分别构成转动副和移动副而直接确定出来。
凸轮1和从动件之间的瞬心P 12的确定方法是：一方面，P 12应在构件1、2高副接触点K 的公法线n-n 上，另一方面，利用三心定理，它又应在瞬心P 01图5-4图5-3和P 02的连线上，即又应在过点P 01而垂直于从动件2与机架移动副导路的直线上。
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[解]
（1）取μι作机构运动简图；
μl
=
0.002
m mm
C3
lBC =
l
2 AB
+
l
2 AC
−
l AB
⋅ lAB
⋅ cos135
= 302 + 1002 − 30 ×100 × cos135 = 123 (mm)
B
D
2
1 ω1
A
ϕ1
4
E
（2）速度分析 取C为重合点：C( C2, C3)
vB → vC 2 → vD ,vE → ω2
p(c3)
ω2
2
D
c2
2) 求aC2
aC 2 = aB
+ aCn 2B
+
at C 2B
=
aC 3
+
aCk
2C 3
+ aCr 2C 3
方向： B→A C→B ⊥CB
0 ⊥CБайду номын сангаас向下 ∥BC e
大小： √ √
?
0√
?
E
d
b
其中:
an C 2B
= ω2 2
lBC
=
2.02
4
C P34
1
A P12
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
b) P13
P34 B
3
P 23 →∞
2
P12
A
4
C P14→∞
P24
1
题3-1 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心。
c)
P13 P14 C
4
→∞ P 34
M
vM
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机械原理课后全部习题答案目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构分析 (3)第3章平面连杆机构 (8)第4章凸轮机构及其设计 (15)第5章齿轮机构 (19)第6章轮系及其设计 (26)第8章机械运动力学方程 (32)第9章平面机构的平衡 (39)第一章绪论一、补充题1、复习思考题1)、机器应具有什么特征？机器通常由哪三部分组成？各部分的功能是什么？2）、机器与机构有什么异同点？3）、什么叫构件？什么叫零件？什么叫通用零件和专用零件？试各举二个实例。
4）、设计机器时应满足哪些基本要求？试选取一台机器，分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题1)、机器或机构，都是由组合而成的。
2）、机器或机构的之间，具有确定的相对运动。
3）、机器可以用来人的劳动，完成有用的。
4）、组成机构、并且相互间能作的物体，叫做构件。
5）、从运动的角度看，机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6）、构件是机器的单元。
零件是机器的单元。
7）、机器的工作部分须完成机器的动作，且处于整个传动的。
8）、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。
9）、构件之间具有的相对运动，并能完成的机械功或实现能量转换的的组合，叫机器。
3、判断题1)、构件都是可动的。
（）2）、机器的传动部分都是机构。
（）3）、互相之间能作相对运动的物件是构件。
（）4）、只从运动方面讲，机构是具有确定相对运动构件的组合。
（）5）、机构的作用，只是传递或转换运动的形式。
（）6）、机器是构件之间具有确定的相对运动，并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
（）7）、机构中的主动件和被动件，都是构件。
（）2 填空题答案1）、构件2）、构件3）、代替机械功4）、相对运动5）、传递转换6）、运动制造7）、预定终端8）、中间环节9）、确定有用构件3判断题答案1）、√2）、√3）、√4）、√5）、×6）、√7）、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
机械原理课后答案7章
7-1在如图7-32所示的轮系中，已知Z 1=15，Z 2=25，Z 2’=15，Z 3=30，Z 3’=15，Z 4=30，Z 4’=2(右旋)，Z 5=60，Z 5’=20（m=4mm ），若n 1=500r/min ，求齿条6线速度ｖ的大小和方向。
解：计算齿轮5的转速n 52345115512'3'4'253030602001515152z z z z n i n z z z z ⨯⨯⨯====⨯⨯⨯故：15155002.5 /min 200n n r i ===计算齿轮5’直径d 5’5'5'42080 d mz mm==⨯=故齿条6的线速度ｖ6为55'655'2 2.5800.01047 /602601000n d v r m s ππω⨯⨯==⋅==⨯方向如图所示。
7-2在如图7-33所示的手摇提升装置中，已知各齿轮齿数为Z 1= 20，Z 2=50，Z 3=15， Z 4=30，Z 6=40，Z 7=18，Z 8=51，蜗杆Z 1=1且为右旋，试求传动比i 18，并指出提升重物时手柄的转向。
解：246811881357503040515682015118z z z z i z z z z ωω⨯⨯⨯====⨯⨯⨯提升重物时手柄的转向如图所示。
7-3在如图7-34所示的轮系中，已知各齿轮齿数为Z 1= 20，Z 2=30，Z 3=18， Z 4=68，齿轮１的转速n 1=500r/min ，试求系杆Ｈ的转速n H 的大小及方向。
解：1241441330685.672018H H H n n z z i n n z z -⨯==-=-=--⨯40n =115.6715022.496.67 6.67H HH n n n n n -====方向与n 1相同。
7-4在如图7-35所示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮齿数为Z 1= Z 6 =20，Z 2=30，Z 3=Z 4=40，Z 2=Z 5=10，试求：（１） 固定齿轮4时的传动比i 1H2； （２） 固定齿轮３时的传动比i 1H2。
机械原理最全课后习题答案
第二章 平面机构的结构分析题2-1 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(图2-1a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。
尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A上，只能作为一个活动件，故3=n3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。
分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-1b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-1c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-1d)。
1(c)题2-154364(a)53221讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d）所示。
题2-2 图a所示为一小型压力机。
图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C轴上下摆动。
同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G使冲头8实现冲压运动。
试绘制其机构运动简图，并计算自由度。
机械原理课后习题答案部分)
第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?答：参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。
2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?答：参考教材12~13页。
2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项?答：参考教材15~17页。
2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。
2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么?答：参考教材20~21页。
2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴 A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。
试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解：1）取比例尺绘制机构运动简图。
2）分析其是否可实现设计意图。
F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。
3）修改方案。
为了使此机构运动，应增加一个自由度。
办法是：增加一个活动构件，一个低副。
修改方案很多，现提供两种。
※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
华科机械原理课后习题答案第五六七章_
第五、六、七章作业5-2.在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z i=28, Z2=15,Z2，=15, Z3=35, Z5=1, Z6=100,被切蜗轮的齿数为60,滚刀为单头. 试确定齿数比Z3，/Z5和滚刀的旋向.(说明：用滚刀切制蜗轮相当于蜗杆蜗轮传动•)解：以1轮为主动轮，方向如图所示，可得蜗轮6的旋向，进而得滚刀的旋向.依题意可得，i4i错误!未找到引用源。
i46错误！未找到引用源。
应有：错误!未找到引用源。
解之，得错误！未找到引用源。
5-5.在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数Z I=60,Z2=Z2=3O, Z3=Z3 =40, Z4=12O,轮1的转速n i=30r/min（转向如图所示）.试求转臂H的转速n h.i H14错误！未找到引用源。
由此可解得：错误!未找到引用源。
（负号表示与n i 反，已知各轮齿数 z i =20, Z 2=4O, Z 3=2O,Z 4=8O, Z 4 =60, z 5=5O,Z 5=55, z 6=65, z 6=1, Z 7=60,轮 1、3 的转速n 1=n 3=3000r/min （转向如图所示）.试求转速n 7.依题意，错误!未找到引用源。
n 2错误!未找到引用源。
图中的周转齿轮系 ,其转化轮系的传动比的计算公式5-8.在下图所示齿轮系中“5“2Z 3i 34错误!未找到引用源。
对于周围齿轮系 4'-5-5'-6;此转化轮系的传动比计算公 式为:-Hi H36错误!未找到引用源。
由此解出 错误!未找到引用源。
（负号表示与“2 反向）；进而“7=错误!未找到引用源。
5.12在如图所示齿轮系中，已知各轮齿数 z i =20, Z 2=40 ,=35， Z 3'=30， Z 3'' =1， Z 4=20， Z 5=75， Z 5'=80， Z 6=30， Z 7=90，Z i0=50，轮1的转速n i =100r/min,试求轮10的转速n i0 o 解:w厂r 、#2Z 3Z 8 =30 , Z 9 =20, 1“1=100 贝y n 2=2 “1=50r/min在3-4-5-2 中“5“2 Z3第六章6.1六角自动车床的六角头外槽轮机构中，已知槽轮的槽数 Z=6，个循环中槽轮的静止时间t 2=5/6S,静止时间是运动时间的 2倍，试求：(1)槽轮机构的运动系数 T(2)所需的圆销数K 。
机械原理课后习题答案-第五章
*
d a mz 2m
1; c
*
mz d
f
2 ha
*
0 . 25
2m
(2)r=mz/2=96mm;rb=rcosα=87.01mm ra=r+ha*m=96+1×8=104mm αa=arccos(rb/ra)=33°13′ ra sa s 2 ra ( inv a inv ) ∴ Sa=4.24mm; r Sk=0,
题5-15解
1.选择传动类型 2. 求 和 x
arccos(
a a
a
m 2
( z 1 z 2 ) 120 mm a
cos ) 29 5 0 2 8
x
( z 1 z 2 )( inv inv ) 2 tg
1 . 2505
20 . 26
73 . 75 60
题5-15解
1
1 2
[ z 1 ( tg a 1 tg ) z 2 ( tg a 2 tg )]
z 1 ( tg a 1 tg )
1 . 03
题5-16解 用等变位修复，小正变位；大负变位
则 inv k s inv 0 . 095426
αk=35°42′
2r
rk=rb/cosαk=107.14mm
题5-8解
αa1=arccos(rb/ra1) =arccos[(z1cosα)/(z1+2ha*)] =31°46′
α
P
N2
O1
B2
N1
αa2=26°14′10″
B1P=B1N1-N1P =mz1/2· cosα(tgαa1-
机械原理课后答案第6章
第6章作业6—1什么是静平衡?什么是动平衡?各至少需要几个平衡平面?静平衡、动平衡的力学条件各是什么?6—2动平衡的构件一定是静平衡的，反之亦然，对吗?为什么?在图示（a）（b）两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上。
试说明两者各处于何种平衡状态?答：动平衡的构件一定是静平衡的，反之不一定。
因各偏心质量产生的合惯性力为零时，合惯性力偶不一定为零。
（a）图处于动平衡状态，（b）图处于静平衡状态。
6一3既然动平衡的构件一定是静平衡的，为什么一些制造精度不高的构件在作动平衡之前需先作静平衡?6—4为什么作往复运动的构件和作平面复合运动的构件不能在构件本身内获得平衡，而必须在基座上平衡?机构在基座上平衡的实质是什么?答由于机构中作往复运动的构件不论其质量如何分布，质心和加速度瞬心总是随着机械的运动周期各沿一条封闭曲线循环变化的，因此不可能在一个构件的内部通过调整其质量分布而达到平衡，但就整个机构而言．各构件产生的惯性力可合成为通过机构质心的的总惯性力和总惯性力偶矩，这个总惯性力和总惯性力偶矩全部由机座承受，所以必须在机座上平衡。
机构在基座上平衡的实质是平衡机构质心的总惯性力，同时平衡作用在基座上的总惯性力偶矩、驱动力矩和阻力矩。
6—5图示为一钢制圆盘，盘厚b=50 mm。
位置I处有一直径φ=50 inm的通孔，位置Ⅱ处有一质量m2=0.5 kg的重块。
为了使圆盘平衡，拟在圆盘上r=200 mm处制一通孔，试求此孔的直径与位置。
(钢的密度ρ=7.8 g／em3。
)解根据静平衡条件有:m1r I+m2rⅡ+m b r b=0m2rⅡ=0.5×20=10 kg.cmm1r1=ρ×(π/4) ×φ2×b×r1=7.8 ×10-3×(π/4)×52×5 ×l0=7.66 kg.cm取μW=4(kg.cm)／cm，作质径积矢量多边形如图所示，所添质量为:m b=μw w b／r=4×2.7／20=0.54 kg，θb=72º，可在相反方向挖一通孔其直径为：6—6图示为一风扇叶轮。
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第五、六、七章作业
5-2. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=28, z2=15, z2’=15, z3=35, z5’=1, z6=100,被切蜗轮的齿数为60,滚刀为单头.试确定齿数比z3’/z5和滚刀的旋向.(说明:用滚刀切制蜗轮相当于蜗杆蜗轮传动.)
解: 以1轮为主动轮,方向如图所示,可得蜗轮6的旋向,进而得滚刀的旋向.
依题意可得, i41错误!未找到引用源。
i46错误!未找到引用源。
;
应有: 错误!未找到引用源。
解之,得错误!未找到引用源。
5-5. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=60, z2=z2’=30, z3=z3’=40, z4=120, 轮1的转速n1=30r/min(转向如图所示).试求转臂H的转速n h.
解:
图中的周转齿轮系,其转化轮系的传动比的计算公式为
i H14错误!未找到引用源。
由此可解得: 错误!未找到引用源。
(负号表示与n1反向) ;
5-8. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=20, z2=40, z3=20, z4=80, z4’=60, z5=50,z5’=55, z6=65, z6’=1, z7=60, 轮1、3的转速n1=n3=3000r/min(转向如图所示). 试求转速n7.
解
依题意, 错误!未找到引用源。
n2错误!未找到引用源。
i 34错误!未找到引用源。
对于周围齿轮系4’-5-5’-6; 此转化轮系的传动比计算公式为:
i H 36错误!未找到引用源。
;
由此解出 错误!未找到引用源。
(负号表示与
n 2反向);
进而
n 7=错误!未找到引用源。
;
5.12 在如图所示齿轮系中，已知各轮齿数1z =20，2z =40，3z =35，'3z =30，''3z =1，
4z =20，5z =75，'5z =80，6z =30，7z =90，
8z =30，9z =20，10z =50，轮1的转速1n =100r/min,试求轮10的
转速10n 。
解：
1n =100
则2n =2
1
1n =50r/min
在3-4-5-2中，H
n 35=
3
5
2523z z
n n n n -=--
在3’-5-5’-6-7中 '
37
575'37'3z z
n n n n n H -=--=
在5’-7-8-9中 '
59
79'59'57z z
n n n n n H -=--=
又因为''3'33n n n ==
解上述方程可得''3'33n n n ===181
10000
所以10n =181
200
第六章
6.1六角自动车床的六角头外槽轮机构中，已知槽轮的槽数Z=6，一个循环中槽轮的静止时间'2t =5/6S,静止时间是运动时间的2倍，
试求：（1） 槽轮机构的运动系数τ； （2） 所需的圆销数K 。
解：因为静止时间是运动时间的2倍 则τ =2t /1t =1/3
又因为τ=Z
Z K 2)2(-=1/3 Z=6
故K=1
6.2 某自动机上装有一个单销六槽的外槽轮机构，已知槽轮停歇时进行工艺动作，所需的工艺时间为30s ，试确定主动轮的转速。
解：停歇时间'2t =2
1
t t
-=30s
又因为τ=1
23
12Z
2-Z K t t =
=）（
解得1t =45s 所以 w=1
2t π=45
2π
第七章
7-3如题图所示的（a ），（b ）两种机构系统均能实现棘轮的间歇运动，试分析此两种机构系统的组合方式，并画出组合框图。
若要求棘轮的输出运动有较长的停歇时间，试问采用哪一种机构系统方案较好？
（a ） （b ）
解：可知（a）为串联式组合，（b）为串联式组合，若要求棘轮的输出运动有较长的停歇时间，则采用（b）种机构系统方案较好。
7-9 题图所示的差动螺旋机构种，螺杆3与机架刚性联接，其螺纹式右旋的，导程错误!未找到引用源。
＝4mm，螺母2相对于机架只能移动，内外均有螺纹的螺杆1沿肩头方向转5圈时，要求螺母只向左移动5mm，试求1，2组成的螺旋副的导程错误!未找到引用源。
及其旋向。
解：由差动螺旋机构可
知，两螺旋副的旋向相
同，所以1，2组成的螺
旋副的旋向为右旋。
S＝(错误!未找到引用源。
所以错误!未找到引用源。
5mm
7-13设单万向轴节的主动轴1以等角速度错误!未找到引用源。
＝157.08rad/s转动，从动轴2的最大瞬时速度错误!未找到引用源。
＝181.28rad/s,求轴2的最小角速度错误!未找到引用源。
及两轴的夹角错误!未找到引用源。
解：当错误!未找到引用源。
为最大角速度时,错误!
未找到引用源。
=1,所以错误!未找到引用源。
＝错误!未找到引用源。
/cosα
所以cos错误!未找到引用源。
＝0.867
且错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
cos错误!未找到引用源。
=136.19
错误!未找到引用源。