γβα
2) 计算摩擦时，运动副中的反力如图所示
α-φ-γφα+γ构件3 构件1 γ=arctan1/175=0.33°
3) 构件2力平衡，FR12=FR32，方向相反
构件1力平衡，FR21=FR41，方向相反 M1=FR21×LABsin(120°-α-γ)+2ρFR21
FR21?M1 ?LABsin(120????)?2?构件3力平衡
M1sin(90???????) Fr?FR23??sin(90??)[LABsin(120????)?2?]4) 效率：Fr0?FR23sin(90???????)Frsin(90???)[LABsin(120?????)?2?]=85.1% ???Fr0sin(90???)LABsin(120???)?2?
4、图示机构中，已知工作阻力Q和摩擦圆半径ρ，画出各运动副总反力的作用线，并求驱动力矩Md。
φ
M1sin(90???) ?LABsin(120??)?2?
5、偏心圆盘凸轮机构运动简图，凸轮以ω1逆时针方向转动，已知各构件尺寸，各运动副的摩擦圆、摩擦角，阻抗力为Q（大小为图示尺寸）。求各运动副反力及作用在主动圆盘上的驱动力矩Md。
按照图示大小作力多边形
第6章 机械平衡
I.填空题
1研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的惯性力和惯性力偶矩，减少或消除在机构各运动副中所引起的附加动压力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。
2回转构件的直径D和轴向宽度b之比Db符合小于等于5 条件或有重要作用的回转 构件，必须满足动平衡条件方能平稳地运转。如不平衡，必须至少在二个校正 平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得平衡。
3只使刚性转子的惯性力得到平衡称静平衡，此时只需在一个平衡平面中增减平衡质量；使惯性力和惯性力偶矩同时达到平衡称动平衡，此时至少 要在二个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子的不平衡问题。
4刚性转子静平衡的力学条件是质径积的向量和等于零 ，而动平衡的力学条件是 质径积向量和等于零，离心力引起的合力矩等于零。
5符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在回转轴线上。静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在质心在最低处位置静止，由此可确定应 加 上或去除平衡质量的方向。 7机构总惯性力在机架上平衡的条件是机构的总质心位置静止不动。
8连杆机构总惯性力平衡的条件是机构总质心S的位置不变，它可以采用附加平衡质量或者附加平衡装置(采用对称机构或非对称机构)等方法来达到。 9对于绕固定轴回转的构件，可以采用重新调整构件上各质量的大小和分布的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存 在作往复运动或平面复合运动的构件应采用重新调整或分配整个机构的质量分布方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。 III.选择题
1设图示回转体的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于 状态。D A)静不平衡 (合惯性力?Fb?0)B)静平衡 (合惯性力?Fb?0) C)完全不平衡 (合惯性力?Fb?0,合惯性力矩?Mb?0) D)动平衡 (合惯性力?Fb?0，合惯性力矩?Mb?0)
3机械平衡研究的内容是 C A) 驱动力与阻力间的平衡 B) 各构件作用力间的平衡C) 惯性力系间的平衡 D) 输入功率与输出功率间的平衡
4静平衡的转子 B 是动平衡的，动平衡的转子 A 是静平衡的。 A 一定 B 不一定 C 一定不
5图示为一曲柄滑块机构(不计曲柄与连杆的质量)。为了平衡滑块C往复时产生的往 复惯性力，在曲柄AB的延长线上附加平衡质量mb，当合理选择平衡质量质径积mbrb的 大小后，可使该曲柄滑块达到 D 。 A) 平衡全部往复惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。 B) 平衡全部往复惯性力，在铅垂方向引起附加惯性力。 C)平衡滑块第一级惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。 D)平衡滑块第一级惯性力的全部或部分，在铅垂方向引起附加力。
惯性
第7章 机械运转及其速度波动的调节
I.填空题
1设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件是每一瞬时，驱动功率等于阻抗功率_，作变速稳定运转的条件是一个运动周期，驱动功等于阻抗功。
2机器中安装飞轮的原因，一般是为了调节周期性速度波动，同时还可获得__降低原动机功率__
的效果。
3在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况_匀速稳定运转和变速稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是常数，在后一种情况，机器主轴速度是作周期性波动_。
05，则该机器的最大角速度5某机器的主轴平均角速度?m?100 rad/s，机器运转的速度不均匀系数??0.?max等于102.5rad/s，最小角速度?min等于97.5_rad/s。
6某机器主轴的最大角速度?max?200 rad/s，最小角速度?min?190 rad/s，则该机器的主轴平均角速度?m等于195rad/s，机器运转的速度不均匀系数?等于0.05128。
12用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动惯量将越大，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，应将飞轮安装在高速轴上。
13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，称为非周期速度波动，为了重新达到稳定运转，需要采用调速器来调节。
14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零_，因为运动构件重心的位置没有改变。
15机器运转时的速度波动有周期性速度波动和非周期性速度波动两种，前者采用安装飞轮后者采用安装调速器进行调节。
16若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有一个运动循环内输入功等于输出功与损失功之和，它的运动特征是每一运动循环的初速和末速相等_。
17当机器中仅包含定传动比机构时，等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是常量，若机器中包含变传动比机构时，等效质量(转动惯量)是机构位置的函数。
18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，两者在数值上相等，方向相反。 III.选择题
1在机械稳定运转的一个运动循环中，应有_A_。
(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机器运转出现周期性速度波动的原因是__C__。 (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机器中安装飞轮的一个原因是为了__C___。(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为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在__C__。(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在最大盈亏?Wmax和机器运转速度不均匀系数?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JF将等于_D__。
(A)2； (B)4； (C)12 (D)14 注：JF为原飞轮的转动惯量
6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__B__。(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。 V.计算题
1、已知某机械在一个稳定运动循环内部的等效力矩Mer如图所示，等效驱动力矩Med为常数。试求：
（1）等效驱动力矩Med的值； （2）最大盈亏功△Wmax；
（3）等效构件在最大转速nmax及最小转速nmin时所处的转角位置。
1) Med＝
100??/3?50?2?/3?100??/3＝50N?m
2?2) 一个周期内的功率变化如图示，所以有： △Wmax=100π/3N·m
3）、等效构件在最大转速nmax的转角位置是0或2π处 最小转速nmin时所处的转角位置是4π/3处
2、图示为某机组在一个稳定运转循环内等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr的变化曲线，并已知在图中写出它们之间包围面积所表示的功值(N·d)。 1)试确定最大赢亏功ΔWmax；
2)若等效构件平均角速度wm=50rad/s，运转速度不均匀系数δ=0.1，试求等效构件的wmin 及wmax的值及发生的位置。
(1)作功变化图如右图所示。有ΔWmax=130(N·d) (2) 因为：wm= (wmax + wmin)/2=50； δ=(wmax - wmin)/wm=0.1 所以：wmax=52.5rad/s, 出现在b处。
wmin=47.5rad/s，出现在e处。
3、如图所示为某机械在稳定运转时，等效驱动力矩Med(ψ)和等效阻力矩Mer(ψ) 对转角ψ的变化曲线，ψT为一个运动周期。已知各块面积为所包围的功值Wab=400N?m， Wbc=750 N?m， Wcd=450 N?m， Wde=400 N?m， Wea′=300 N?m。等效构件的平均转速nm=120r/min，要求机械运转速度不均匀系数[δ]=0.06。试求安装在主轴上的飞轮的转动惯量。