機械原理答疑

機械原理(yuánlǐ)集中答疑陳照波2005年11月12日精品資料工具：鉛筆(qiānbǐ)、鋼筆或圓珠筆圓規(guī)、三角尺和量角器（？計算器？）精品資料考試時間180分鐘，滿分150分內(nèi)容結(jié)構(gòu)：1）機械原理(yuánlǐ)部分70分2）機械設(shè)計部分80分精品資料參考書目1、《機械(jīxiè)原理》王知行等高等教育出版社2、《機械(jīxiè)原理》（第4版）孫桓高等教育出版社精品資料連桿機構(gòu)分析(fēnxī)與設(shè)計精品資料本章(běnzhānɡ)復(fù)習(xí)大綱平面四桿機構(gòu)的基本形式(xíngshì)、演化及其基本知識；平面機構(gòu)速度分析的速度瞬心法；運動副中的摩擦、機械效率的計算、機械的自鎖；平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面機構(gòu)運動分析的解析法；平面機構(gòu)的動態(tài)靜力分析；精品資料1、鉸鏈(jiǎoliàn)四桿機構(gòu)中有曲柄的條件一、基本知識與概念(gàiniàn)2、壓力角與傳動角傳動角γ壓力角α精品資料3、極位夾角(jiājiǎo)4、急回運動(yùndòng)曲柄和連桿處于兩次共線位置時所夾的銳角θ在曲柄等速回轉(zhuǎn)情況下，通常把搖桿往復(fù)擺動速度快慢不同的運動稱為急回運動。精品資料5、行程(xíngchéng)速比系數(shù)極位夾角(jiājiǎo)為精品資料6、機構(gòu)的死點(sǐdiǎn)位置所謂機構(gòu)的死點位置就是指從動件的傳動(chuándòng)角γ=0時機構(gòu)所處的位置。

7、速度瞬心的定義相對作平面運動的兩構(gòu)件上瞬時相對速度等于零的點或者說絕對速度相等的點（即等速重合點）稱為速度瞬心。又把絕對速度為零的瞬心稱為絕對瞬心，不等于零的稱為相對瞬心。精品資料8、機構(gòu)(jīgòu)中速度瞬心數(shù)目具有m個構(gòu)件的機構(gòu)(jīgòu)，其速度瞬心的數(shù)目K為

9、機構(gòu)中速度瞬心位置的確定有運動副相連接的兩個構(gòu)件無運動副相連接的兩個構(gòu)件采用三心定理精品資料10、三心定理(dìnglǐ)三個作平面運動的構(gòu)件的三個速度(sùdù)瞬心必在同一條直線上

11、移動副的摩擦和自鎖總反力Rij（即Fij和Nij的合力）與導(dǎo)路法線方向成角φ，稱為摩擦角精品資料結(jié)論：1）只要驅(qū)動力作用在摩擦角之外（β>φ）時，滑塊不能被推動的唯一原因是驅(qū)動力不夠大，不能克服工作阻力，而不是自鎖；2）而當驅(qū)動力P作用在摩擦角之內(nèi)（β<φ）時，無論P力有多么大，都不能推動滑塊運動(yùndòng)，產(chǎn)生自鎖，稱為移動副的自鎖條件。精品資料12、轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)副軸頸的摩擦和自鎖當量(dāngliàng)摩擦系數(shù)摩擦圓半徑

若以軸頸中心O為圓心，以ρ為半徑作圓，則稱該圓為摩擦圓，ρ稱為摩擦圓半徑。

精品資料對于一個具體軸頸，當其受力平衡(pínghéng)時，總反力總是切于摩擦圓的，其方向應(yīng)使Rij對軸心O之矩阻止軸頸j相對軸承i的運動，即與ωji反向。結(jié)論：1）當e=ρ時，即Q力切于摩擦圓，M=Mf，軸頸作勻速轉(zhuǎn)動或?qū)㈤_始轉(zhuǎn)動；2）若當e>ρ時，Q力在摩擦圓以外，M>Mf，軸頸則加速轉(zhuǎn)動；3）而當e<ρ時，Q力作用(zuòyòng)在摩擦圓以內(nèi)，無論驅(qū)動力Q力增加到多大，軸頸都不會轉(zhuǎn)動，這種現(xiàn)象稱為轉(zhuǎn)動副的自鎖。轉(zhuǎn)動副的自鎖條件為：驅(qū)動力作用線在摩擦圓以內(nèi)，即e<ρ。

精品資料13、機械效率(jīxièxiàolǜ)輸出功和輸入(shūrù)功的比值，反映了輸入(shūrù)功在機械中的有效利用程度，稱為機械效率，通常以η表示，即精品資料14、機械(jīxiè)自鎖機器發(fā)生(fāshēng)自鎖的條件為精品資料例1如圖所示鉸鏈四桿機構(gòu)(jīgòu)中，已知各桿長度1、說明該機構(gòu)為什么有曲柄，指明哪個構(gòu)件(gòujiàn)為曲柄；2、以曲柄為原動件作等速轉(zhuǎn)動時，是否存在急回運動，若存在，確定其極位夾角，計算行程速比系數(shù)；3、若以構(gòu)件(gòujiàn)AB為原動件，試畫出該機構(gòu)的最小傳動角和最大傳動角的位置；二、例題分析精品資料1、AB為最短桿，且其為連架桿，滿足曲柄存在(cúnzài)的一個條件：最短桿為機架或連架桿。滿足曲柄存在的另一個條件：最短桿與最長桿長度之和小于或等于(děngyú)其他兩桿長度之和。因此，該四桿機構(gòu)存在曲柄，并AB為曲柄。2、取μ=1mm/mm作搖桿CD處兩極位時機構(gòu)位置圖AB1C1D和AB2C2D如下圖所示，圖中∠C1AC2=θ為極位夾角，且由圖量得θ=59°，故此機構(gòu)有急回運動，行程速比系數(shù)K為精品資料3、若曲柄AB為原動件，則機構(gòu)在曲柄AB與機架AD共線的兩位置時存在最小傳動角和最大傳動角。用作圖法(túfǎ)作出機構(gòu)在這兩個位置由圖可知(kězhī)：精品資料例2設(shè)計如圖所示一曲柄滑塊機構(gòu)，已知滑塊的行程速比系數(shù)(xìshù)K=1.5，滑塊的沖程lc1c2=50mm,導(dǎo)路的偏距e=20mm,求曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC。解極為(jíwéi)夾角取比例尺μl=1mm/mm如下圖所示，按滑塊的沖程作線段

過C1點作

過C2點作

精品資料得OC1與OC2的交點O。以點O為圓心，以O(shè)C1或OC2為半徑作圓弧，它與直線C1C2的平行線（距離為e=20mm）相交于點A（應(yīng)該有兩個(liǎnɡɡè)交點，現(xiàn)只取一個交點），即為固定鉸鏈中心。由圖量可得所以(suǒyǐ)=46.5mm

=21.5mm

精品資料例3如圖所示為一搖動導(dǎo)桿機構(gòu)，已知該機構(gòu)的原動件為構(gòu)件(gòujiàn)1，且AB=a，BC=b，DE=c，AD=d，b>a，BC與CE垂直。試求：從動件3的兩個極限位置(wèizhi)（畫圖表示）精品資料解：機構(gòu)的兩個極限位置如圖粉色與藍色線的位置如示。即：AB1C1E1D與AB2C2E2D的兩個位置，其畫圖(huàtú)方法如下：精品資料以D為圓心，以c為半徑畫圓M，由幾何關(guān)系可知，E點應(yīng)始終在M這個圓上。以A為圓心，以a+b為半徑畫圓N，則一個極限位置的C點應(yīng)在N這個圓上。由幾何關(guān)系可知，在此極限位置時，E點與C點應(yīng)分別為這兩個圓M和N公切線的切點。由于所畫出的兩個圓不相切，也不相交，所以E點只能(zhīnénɡ)在圓M的下方。由此機構(gòu)原圖如示的位置可知，C點只能(zhīnénɡ)在圓N的上方。因此，在這個極限位置時，E、C點應(yīng)在圓M和N的一條內(nèi)公切線上，該公切線應(yīng)分別切于M圓的下方與N圓的上方，其兩個切點就分別為E點和C點，記此極限位置時的E點與C點分別為E1點與C1點，并在圖中以粉色線條畫出。連接C1點與A點，交以A為圓心，以a為半徑的圓P于B1點，連接E1點與D點，則AB1C1E1D即為一個極限位置。精品資料以A點為圓心，以b-a為半徑作圓Q，則另一個極限位置的C點應(yīng)在圓Q上。由幾何關(guān)系可知，在此極限位置時，E點與C點應(yīng)分別為這兩個圓M和Q公切線的切點。由于所畫出的兩個圓不相切，也不相交，所以E點只能在圓M的下方。由此機構(gòu)原圖如示的位置可知，C點只能在圓Q的上方。因此，在這個極限位置時，E、C點應(yīng)在圓M和Q的一條內(nèi)公切線上，該公切線應(yīng)分別切于M圓的下方與Q圓的上方，其兩個切點就分別為E點和C點，記此極限位置時的E點與C點分別為E2點與C2點，并在圖中以藍色線條(xiàntiáo)畫出。連接C2點與A點，并延長C2A交圓P于B2點，連接E2點與D點，則AB2C2E2D即為一個極限位置。精品資料例4在圖示的曲柄滑塊機構(gòu)中，設(shè)已知機構(gòu)的尺寸(chǐcun)（包括軸頸的直徑），各軸頸的當量摩擦系數(shù)，滑塊與導(dǎo)路之間的摩擦系數(shù)f及驅(qū)動力F（回行時力F的方向向右）。設(shè)從動件1上的阻力矩為M。若不計各構(gòu)件的質(zhì)量，求、、和時，各運動副中總反力的作用線。精品資料精品資料精品資料凸輪機構(gòu)(jīgòu)及其設(shè)計精品資料本章復(fù)習(xí)(fùxí)大綱凸輪機構(gòu)的基本概念、凸輪機構(gòu)的分類及應(yīng)用；從動件常用的運動規(guī)律及設(shè)計規(guī)則；確定(quèdìng)凸輪機構(gòu)的基本尺寸；反轉(zhuǎn)法基本原理及平面凸輪輪廓曲線的設(shè)計方法精品資料1、凸輪(tūlún)基圓一、基本知識與概念(gàiniàn)以凸輪軸心O為圓心，以其輪廓最小向徑r0為半徑所作的圓；為基圓半徑。

2、偏距

從動件導(dǎo)路中心線相對凸輪軸心O偏置的距離稱為偏距，用e表示。3、偏距圓

以O(shè)為圓心，以e為半徑的圓稱為偏距圓。

精品資料4、從動件行程(xíngchéng)從動件的最大位移。上圖所示凸輪機構(gòu)的從動件行程(xíngchéng)，用h表示。5、從動件推程簡稱推程，指從動件在凸輪推動下遠離凸輪軸心O的運動過程。在此過程中凸輪轉(zhuǎn)過的角度稱為推程運動角，用0表示。

6、從動件回程

簡稱回程，指從動件在彈簧力或其它外力作用下移近凸輪軸心O的運動過程。在此過程中凸輪轉(zhuǎn)過的角度稱為回程運動角，用0表示。

精品資料7、從動件遠(近)休程

簡稱遠(近)休程，指從動件在距凸輪軸心O最遠(最近)位置處休止(xiūzhǐ)的過程。在此過程中凸輪轉(zhuǎn)過的角度稱為遠（近）休止(xiūzhǐ)角，分別用s、表示。8、剛性(ɡānɡxìnɡ)沖擊從動件在運動過程中速度為常數(shù)，而在運動的始、末點處速度產(chǎn)生突變，理論上加速度為無窮大，產(chǎn)生無窮大的慣性力，機構(gòu)將產(chǎn)生極大的沖擊，稱為剛性沖擊，此類運動規(guī)律只適用于低速運動的場合。如等速運動規(guī)律。精品資料9、柔性(róuxìnɡ)沖擊從動件在運動過程中，運動的始、末點處加速度有突變(tūbiàn)，產(chǎn)生較大的加速度和慣性力，由此而引起的沖擊稱為柔性沖擊，這種運動規(guī)律只適用于中速運動的場合。如等加速等減速運動規(guī)律、余弦加速度運動規(guī)律。10、無沖擊

從動件在整個運動過程中速度和加速度皆連續(xù)無突變，避免了剛性沖擊和柔性沖擊，可以用于高速運動的場合。如正弦加速度運動規(guī)律、3-4-5多項式運動規(guī)律。精品資料11、凸輪(tūlún)輪廓設(shè)計的基本原理反轉(zhuǎn)(fǎnzhuǎn)法12、凸輪的理論輪廓13、凸輪的工作輪廓（實際輪廓）

在滾子從動件凸輪機構(gòu)中，把滾子中心視做尖頂從動件的尖頂，則按尖頂從動件凸輪機構(gòu)所采用的方法來確定的凸輪輪廓，稱為該滾子從動件凸輪的理論輪廓。

以理論輪廓上各點為圓心，以滾子半徑為半徑的滾子圓族的包絡(luò)線，稱為滾子從動件的凸輪工作輪廓，或?qū)嶋H廓線。

精品資料14、凸輪(tūlún)機構(gòu)的壓力角及其許用值壓力角是從動件在與凸輪輪廓(lúnkuò)接觸點處所受正壓力的方向（即凸輪輪廓(lúnkuò)在該點法線n-n的方向）與從動件上接觸點的速度方向之間所夾的銳角。推薦的許用壓力角取值為推程（工作行程）：直動從動件取[α]=30°～40°；擺動從動件取[α]=35°～45°；回程（空回行程）：考慮到此時從動件靠其它外力（如彈簧力）推動返回,故不會自鎖,許用壓力角的取值可以適當放寬。直動和擺動從動件薦取[α]`=70°～80°。

精品資料15、直動從動件盤形凸輪(tūlún)機構(gòu)16、擺動(bǎidòng)從動件盤形凸輪機構(gòu)17、平底直動從動件盤形凸輪機構(gòu)推擺式──擺動從動件推程與凸輪轉(zhuǎn)向相同拉擺式──擺動從動件推程與凸輪轉(zhuǎn)向相反其壓力角可始終為0精品資料18、凸輪機構(gòu)的壓力(yālì)角與基圓半徑的關(guān)系19、偏置凸輪(tūlún)機構(gòu)的偏置方向的確定壓力角隨凸輪基圓半徑的增大而減小

應(yīng)使偏置與推程時的相對瞬心P12位于凸輪軸心的同一側(cè)，即凸輪順時針轉(zhuǎn)動時，從動件導(dǎo)路應(yīng)偏于凸輪軸心的左側(cè)；凸輪逆時針轉(zhuǎn)動時，從動件導(dǎo)路應(yīng)偏置于凸輪軸心的右側(cè)。

精品資料二、例題(lìtí)分析例圖示為直動滾子盤形凸輪機構(gòu)(jīgòu)，其凸輪實際廓線為一以C點為圓心的圓形，O為其回轉(zhuǎn)中心，e為其偏距，滾子中心位于B0點時為該凸輪的起始位置。試畫圖（應(yīng)有必要的說明）求出：1、凸輪的理論輪廓；2、凸輪的基圓；3、凸輪的偏距圓；精品資料4、當滾子與凸輪實際廓線在B1點接觸時，所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角(zhuǎnjiǎo)φ1；5、當滾子中心位于B2點時，所對應(yīng)的凸輪機構(gòu)的壓力角α2及從動件推桿的位移（以滾子中心位于B0點時為位移起始參考點）；6、凸輪的最大壓力角αmax。精品資料1、以C點為圓心，以點C到滾子鉸鏈中心(zhōngxīn)B0的距離為半徑畫圓M，則該圓M即為凸輪的理論輪廓，圖中以紅色的點劃線圓表示。精品資料2、過C點與O點作直線交理論輪廓圓M于A點，以點O為圓心，以O(shè)A為半徑(bànjìng)畫圓P，則圓P即為該凸輪的基圓，圖中以紅色實線圓表示。精品資料3、以O(shè)點為圓心(yuánxīn)，以偏距e為半徑畫圓N，則圓N即為該凸輪的偏距圓，圖中以藍色圓表示。精品資料4、由于滾子中心位于B0點時為該凸輪的起始位置，延長推桿使其與偏距圓N相切，切點為E，連接O點與E點。過C點與B1點作直線交理論(lǐlùn)輪廓于D點，過D點作偏距圓N的切線，切線的方向與該機構(gòu)的起始位置一致，切點為F，連O點與F點。則線段OE與OF之間的夾角即為φ1角，圖中以粉色線條表示。精品資料5、過B2點作圓N的切線，方向與該機構(gòu)起始位置一致，切點為G。以O(shè)點為圓心，以O(shè)B0長度為半徑畫圓Q。B2G與圓Q的交點為H，與基圓P的交點為I。連接點B2與C，則直線B2G與B2C的夾角(jiājiǎo)就為所求的該位置的壓力角α2。線段B2H為所求的推桿的位移。精品資料精品資料6、過點C與O作直線交偏距圓N于J，過J作圓N的切線交理論輪廓圓M于K。連接點K與J及點K與C，則直線KC與KJ的夾角為該機構(gòu)(jīgòu)的最大壓力角αmax。起始位置處于推程還是回程？最小壓力(yālì)角是多少？精品資料機械(jīxiè)的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)精品資料本章復(fù)習(xí)(fùxí)大綱機械(jīxiè)系統(tǒng)等效動力學(xué)模型的建立；機械(jīxiè)的真實運動規(guī)律；機械(jīxiè)周期性速度波動的調(diào)節(jié)。精品資料1、機械(jīxiè)運轉(zhuǎn)過程的三個階段一、基本知識與概念(gàiniàn)a.起動階段機械系統(tǒng)的動能由零上升到E。這一階段，驅(qū)動力作的驅(qū)動功一定大于阻抗力所消耗的功，而且有

b.穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段對于周期性波動，驅(qū)動力和生產(chǎn)阻力在一個周期內(nèi)所作的功相等，即精品資料c.停車階段這個階段，原動件的速度由工作速度ωm降為零，機械系統(tǒng)的動能也由E減到零。此時(cǐshí)，驅(qū)動力一般已經(jīng)撤去，即Wd=0，因此有精品資料2、機械系統(tǒng)的等效(děnɡxiào)動力學(xué)模型對于一個單自由度機械系統(tǒng)的運動的研究，可將機械系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)為一個等效構(gòu)件，等效構(gòu)件的運動與機構(gòu)中相應(yīng)構(gòu)件的運動一致。

等效轉(zhuǎn)化的原則是：

a、等效構(gòu)件的等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量所具有的動能等于原機械系統(tǒng)的總動能；b、等效構(gòu)件上作用的等效力或等效力矩所產(chǎn)生的瞬時功率等于原機械系統(tǒng)所有外力產(chǎn)生的瞬時功率之和。精品資料我們把這種具有等效質(zhì)量或等效轉(zhuǎn)動慣量，其上作用有等效力或等效力矩的等效構(gòu)件稱為(chēnɡwéi)原機械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模型。精品資料3、等效質(zhì)量(zhìliàng)和等效轉(zhuǎn)動慣量的確定等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量可以(kěyǐ)根據(jù)等效原則──等效構(gòu)件所具有的動能等于原機械系統(tǒng)的總動能來確定。

對于具有n個活動構(gòu)件的機械系統(tǒng)，構(gòu)件i上的質(zhì)量為mi，相對質(zhì)心Ci的轉(zhuǎn)動慣量為JCi，質(zhì)心Ci的速度為VCi，構(gòu)件的角速度為ωi，則系統(tǒng)所具有的總動能為

當選取回轉(zhuǎn)構(gòu)件為等效構(gòu)件時，等效構(gòu)件的動能為精品資料當選取移動滑塊為等效(děnɡxiào)構(gòu)件時，可得等效(děnɡxiào)質(zhì)量me的一般表達式為一般情況(qíngkuàng)下構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量是常數(shù)，而速比是機構(gòu)位置的函數(shù)或常數(shù)，因此，等效轉(zhuǎn)動慣量和等效質(zhì)量也是等效構(gòu)件位置的函數(shù)或是常數(shù)。精品資料4、等效(děnɡxiào)力和等效(děnɡxiào)力矩的確定等效力和等效力矩(lìjǔ)等效原則──等效力或等效力矩(lìjǔ)產(chǎn)生的瞬時功率等于機械系統(tǒng)所有外力和外力矩(lìjǔ)在同一瞬時的功率總和。

對于具有n個活動構(gòu)件的機械系統(tǒng)，構(gòu)件i上的作用力為Pi，力矩為Mi，力Pi作用點的速度為Vi，構(gòu)件i的角速度為ωi，則系統(tǒng)的總瞬時功率為

其中αi為力Pi與速度Vi方向的夾角。

當選取回轉(zhuǎn)構(gòu)件為等效構(gòu)件時，等效構(gòu)件的瞬時功率為精品資料根據(jù)等效原則(yuánzé)Ne=N，可得等效力矩Me的一般表達式為當選取移動(yídòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件時，可得等效力Pe的一般表達式為式中，“”號決定于Mi與ωi的方向是否相同，相同取“+”，反之取“－”。

精品資料需要注意(zhùyì)的是，等效力和等效力矩是等效動力學(xué)模型中使用的假想力和假想力矩，它并不是機械中各力的合力或合力矩。精品資料5、能量(néngliàng)微分形式的運動方程式機械運轉(zhuǎn)時，在任一時間間隔dt內(nèi)，所有外力(wàilì)所作的元功dW應(yīng)等于機械系統(tǒng)動能的增量dE，即dW=dE。因此當?shù)刃?gòu)件為回轉(zhuǎn)構(gòu)件時，有6、能量積分形式的運動方程式

對上式進行積分，并設(shè)初始條件為：t=t0時，φ=φ0，ω=ω0，J（φ0）=J0，則得精品資料7、力矩形式(xíngshì)的運動方程式因則所以(suǒyǐ)當?shù)刃?gòu)件為移動構(gòu)件時，可以用同樣方法得到機械運動方程式。

精品資料8、機械(jīxiè)的真實運動規(guī)律a.等效(děnɡxiào)力矩和等效(děnɡxiào)轉(zhuǎn)動慣量為等效(děnɡxiào)構(gòu)件位置的函數(shù)時設(shè)初始位置為φ0時，角速度為ω0，轉(zhuǎn)動慣量為J0，等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩分別為Md(φ)、Mr(φ)。則由能量形式的運動方程式得再由，即積分得到

精品資料b.等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù)，等效力矩是等效構(gòu)件(gòujiàn)速度的函數(shù)時由力矩(lìjǔ)形式的運動方程式得于是

上式便是t和ω的函數(shù)關(guān)系式。為求ω和φ的函數(shù)關(guān)系式，可由力矩形式的運動方程式得所以精品資料9、周期性速度(sùdù)波動的原因機械穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，等效驅(qū)動力矩(lìjǔ)和等效阻力矩(lìjǔ)的周期性變化，將引起機械速度的周期性波動。10、盈功與虧功的概念如圖所示，φT為一個運動周期，也是等效驅(qū)動力矩Md和等效阻力矩Mr的變化周期。在該周期內(nèi)任一區(qū)段，由于等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩是變化的，因此它們所作的功不總是相等。

精品資料ab段：外力對系統(tǒng)作正功（又稱盈功），系統(tǒng)動能將增加（ΔE>0），機械速度(sùdù)上升。bc段：外力對系統(tǒng)作負功（又稱虧功），系統(tǒng)動能將減少（ΔE<0），機械速度(sùdù)下降。精品資料由于在一個(yīɡè)運動周期φT內(nèi)，等效驅(qū)動力矩作功等于等效阻力矩作功，即有所以經(jīng)過了一個運動周期φT后，系統(tǒng)的動能增量(zēnɡliànɡ)為零，機械系統(tǒng)的動能恢復(fù)到周期初始時的值，機械速度也恢復(fù)到周期初始時的大小。精品資料11、平均(píngjūn)角速度和速度ωm平均角速度ωm是指一個(yīɡè)運動周期內(nèi)角速度的平均值，即在工程上，ωm常用最大角速度與最小角速度的算術(shù)平均值來近似計算，即精品資料12、速度(sùdù)不均勻系數(shù)δ速度不均勻系數(shù)δ是用來表示機械速度波動的程度，它定義(dìngyì)為角速度波動的幅度ωmax-ωmin與平均角速度ωm的比值，即為使所設(shè)計機械的速度不均勻系數(shù)不超過許用值，即

常用的方法是在機械中安裝一個具有很大轉(zhuǎn)動慣量的回轉(zhuǎn)構(gòu)件──飛輪來調(diào)節(jié)機械的周期性速度波動。

精品資料13、最大盈虧(yíngkuī)功ΔWmax即精品資料14、飛輪(fēilún)的作用如在機械(jīxiè)中安裝一個具有等效轉(zhuǎn)動慣量JF的飛輪，則有精品資料15、飛輪(fēilún)轉(zhuǎn)動慣量的計算為使速度不均勻(jūnyún)系數(shù)δ滿足不等式δ≤[δ]，必須有J為機械本身的等效轉(zhuǎn)動慣量，在設(shè)計飛輪時，為簡化計算，通常不考慮該轉(zhuǎn)動慣量。這樣就得到飛輪等效轉(zhuǎn)動慣量的近似計算式精品資料二、例題(lìtí)分析例1在圖a示的齒輪傳動中，已知Z1=20，Z2=40，輪1為主動輪，在輪1上施加力矩M1=5Nm，作用(zuòyòng)在輪2上的阻抗力矩M2=6Nm；兩齒輪繞各自回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動慣量分別為，。試求：精品資料1、以構(gòu)件1為等效構(gòu)件時的等效轉(zhuǎn)動慣量與等效力矩2、如果(rúguǒ)構(gòu)件1的初始角速度為0.5rad/s,則5秒鐘后的角速度為多少；解1.以構(gòu)件(gòujiàn)1為等效構(gòu)件(gòujiàn)時等效轉(zhuǎn)動慣量Je為：精品資料等效(děnɡxiào)力矩Me為：2構(gòu)件(gòujiàn)1的角加速度為：精品資料例2圖為一定(yīdìng)軸輪系，O1為輸入軸。各齒輪的齒數(shù)為：Z1=20，Z2=80，Z3=40，Z4=100，且齒輪2與齒輪3為一雙聯(lián)齒輪。取齒輪4（回轉(zhuǎn)軸O4）為等效構(gòu)件，一個運動周期內(nèi)作用在齒輪4上的等效阻力矩Mr如下圖，齒輪4上的等效驅(qū)動力矩為常數(shù)。齒輪4的平均轉(zhuǎn)動角速度為ω4=2rad/s，該定軸輪系各構(gòu)件在齒輪1的等效轉(zhuǎn)動慣量之和為。試求：精品資料1、齒輪(chǐlún)4上的等效驅(qū)動力矩Md4;2、該定軸輪系各構(gòu)件在齒輪(chǐlún)4的等效轉(zhuǎn)動慣量之和Je4;3、求齒輪4的最大角速度與最小角速度，并說明(shuōmíng)其各自的發(fā)生位置；4、要求速度不均勻系數(shù)δ≤0.02，且當飛輪安裝在齒輪1的軸上時，計算飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。精品資料解1、在一個運動周期內(nèi)，Wd4=Wr4。根據(jù)題目(tímù)要求Md4為常數(shù)，則等效驅(qū)動(qūdònɡ)力矩Md4可由圖畫出。Mr與Md的交點為A、B、C、D，則A點的橫坐標為B點的橫坐標為精品資料2、因為(yīnwèi)所以(suǒyǐ)3、設(shè)φ4=0時，系統(tǒng)的動能為E0；φ4=9π/16時，系統(tǒng)的動能為E1；φ4=15π/16時，系統(tǒng)的動能為E2；φ4=3π/2時，系統(tǒng)的動能為E3；φ4=2π時，系統(tǒng)的動能為E4。則精品資料可見(kějiàn)，在φ4=9π/16時，系統(tǒng)的動能最大，為精品資料在φ4=15π/16時，系統(tǒng)(xìtǒng)的動能最小，為所以(suǒyǐ)，最大盈虧功為系統(tǒng)動能最大的時候，齒輪4具有最大角速度，即在φ4=9π/16時，齒輪4的角速度最大，此時有系統(tǒng)動能最小的時候，齒輪4具有最小角速度，即在φ4=15π/16時，齒輪4的角速度最小，此時有精品資料所以(suǒyǐ)即（1）又因為(yīnwèi)即（2）將式（2）代入式（1）有（3）精品資料將式（2）與式（3）左右兩端相加得所以(suǒyǐ)將式（2）與式（3）左右兩端相減得所以(suǒyǐ)精品資料4、速度(sùdù)不均勻系數(shù)為可見其大于許用值，要想使其小于許用值必須加一個飛輪(fēilún)來調(diào)節(jié)其速度。飛輪安裝于齒輪4的軸上時的轉(zhuǎn)動慣量為精品資料飛輪(fēilún)安裝于齒輪1的軸上時的轉(zhuǎn)動慣量為因所以(suǒyǐ)精品資料機械(jīxiè)的平衡精品資料本章復(fù)習(xí)(fùxí)大綱剛性轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)的靜平衡、動平衡的計算。精品資料1、轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)的平衡基本知識與概念(gàiniàn)機械中繞某一軸線回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為轉(zhuǎn)子。當轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布不均勻，或由于制造誤差而造成質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸線不重合時，在轉(zhuǎn)動過程中，將產(chǎn)生離心慣性力?？梢杂迷跇?gòu)件上增加或除去部分質(zhì)量的方法得以平衡。這類轉(zhuǎn)子又分為剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子兩種情況。精品資料2、機構(gòu)(jīgòu)的平衡機械中作往復(fù)移動和平面運動的構(gòu)件，其所產(chǎn)生的慣性力無法通過調(diào)整其質(zhì)量的大小或改變質(zhì)量分布狀態(tài)的方法(fāngfǎ)得到平衡。但所有活動構(gòu)件的慣性力和慣性力矩可以合成一個總慣性力和慣性力矩作用在機構(gòu)的機座上。設(shè)法平衡或部分平衡這個總慣性力和慣性力矩對機座產(chǎn)生的附加動壓力，消