2022年机械原理课后答案第6章.docx

精品学习资源第 6 章作业6 1 什么是静平稳 .什么是动平稳 .各至少需要几个平稳平面.静平稳、动平稳的力学条件各是什么 .6 2 动平稳的构件肯定是静平稳的，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稳状态 .答：动平稳的构件肯定是静平稳的，反之不肯定； 因各偏心质量产生的合惯性力为零时，合惯性力偶不肯定为零； a图处于动平稳状态， b图处于静平稳状态；6 一 3 既然动平稳的构件肯定是静平稳的，为什么一些制造精度不高的构件在作动平稳之前需先作静平稳 .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稳，而必需在基座上平稳 .机构在基座上平稳的实质是什么.答由于机构中作往复运动的构件不管其质量如何分布，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，因此不行能在一个构件的内部通过调整其质量分布 而到达平稳， 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担，所以必需在机座上平稳；机构在基座上平稳的实质是平稳机构质心的总惯性力，同时平稳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 处有始终径 =50 inm 的通孔，位置处有一质量 m2=0.5 kg 的重块；为了使圆盘平稳，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 =7.8 g em3； 解依据静平稳条件有:m1rI+m 2r+mbr b=0 m2r =0.5× 20=10 kgm1r1=× /4 × 2×b× r1=7.8 × 10-3× /4 ×52× 5 × l0=7.66 kg取 W=4kg cm，作质径积矢量多边形如下图，所添质量为: m b= wwb r=4 × 20=0.54 kg ， b =72o，可在相反方向挖一通孔其直径为：欢迎下载精品学习资源6 6 图示为一风扇叶轮； 已知其各偏心质量为m1=2m 2=600 g，其矢径大小为r1=r2=200 mm ， 方位如图；今欲对此叶轮进行静平稳，试求所需的平稳质量的大小及方位取 rb=200 mm ； 注：平稳质量只能加在叶片上，必要时可将平稳质量分解到相邻的两个叶片上；解依据静平稳条件有: m1r1 +m2r2+m brb=0 m1r1× 20=1 2 kgm2r2× 20=6 kg取 W=4kg/cm 作质径积矢量多边形如图mb= W Wb/r=4 × 20=0.48 kg ， b =45o分解到相邻两个叶片的对称轴上mmb2sin 450.39 kgsin180454530 欢迎下载精品学习资源mb3msin 60sin4530 0.58kg欢迎下载精品学习资源6 7 在图示的转子中，已知各偏心质量 m1=10 kg，m2=15 k ，m3=20 kg ，m4=10 kg 它们的回转半径大小分别为 r1=40cm，r2=r 4=30cm，r3=20cm ，方位如下图；假设置于平稳基面 I 及中的平稳质量 mbI 及 mb 的回转半径均为 50cm，试求 mbI 及 mb 的大小和方位 l12=l 23=l 34；欢迎下载精品学习资源解依据动平稳条件有m r2 m r1 m rm r0欢迎下载精品学习资源1 12 23 333b1 b欢迎下载精品学习资源m r2 m r1 m rmr0欢迎下载精品学习资源4 43 32 233b11 b欢迎下载精品学习资源以 W 作质径积矢量多边形，如下图；就mbI= W W bI/rb=5.6 kg ， bI =6omb= W Wb /r b=5.6 kg， b =145o6 8 图示为一滚筒，在轴上装有带轮现已测知带轮有一偏心质量；另外，依据该滚筒的结构知其具有两个偏心质量m2=3 kg ， m3=4 ，各偏心质量的方位如下图长度单位为；假设将平稳基面选在滚筒的两端面上，两平稳基面中平稳质量的回转半径均取为，试求两平稳质量的大小和方位； 假设将平稳基面改选在带轮宽度的中截面上，其他条件不变， 两平稳质量的大小和方位作何转变？解1以滚筒两端面为平稳基面时，其动平稳条件为欢迎下载精品学习资源mr3.5 m r1.5 m r9.5 m r0欢迎下载精品学习资源b1 b 11 12 23 3111111欢迎下载精品学习资源mr14.5 m r9.5 m r1.5 m r0欢迎下载精品学习资源b11b111 12 23 3111111欢迎下载精品学习资源以 W 作质径极矢量多边形如图a， b ，就mbI= W W bI /rb=1.45 kg ， bI =145omb = WWb /rb， b=255o欢迎下载精品学习资源2以带轮中截面为平稳基面时，其动平稳条件为m r5m r13m r0欢迎下载精品学习资源b1 b114.51 114.53 3欢迎下载精品学习资源mb11rb11m1r19.51.5m2r214.514.5m3r30欢迎下载精品学习资源以 rnm，作质径积矢量多边形，如图c ， d ，就mbI= W W bI/rb=2× 27/40=1.35 kg ， bI =160o mb = WWb /rb=2×， b =-105o6 9已知一用于一般机器的盘形转子的质量为30 kg ，其转速 n=6 000 r min ，试确定其许用不平稳量；解1依据一般机器的要求，可取转子的平稳精度等级为，对应平稳精度；2 n=6000 r min， =2 n/60=628.32 rad/se=1 000A m mr=me=30 ×× 10-4=0.03 kg6 10图示为一个一般机器转子，已知转子的质量为15 kg，其质心至两平稳基面I 及的距离分别为 l1=100 mm ， 12=200 mm ，转子的转速 n=3 000 r min，试确定在两个平稳基面 I 及内的许用不平稳质径积；当转子转速提高到6 000 r min 时，其许用不平稳质径积又各为多少 .解 1 依据一般机器的要求，可取转子的平稳精度等级为，对应平稳精度s；2n=3000r min, =2 n/60= 314.16 rad se=1 000A mmr=me=15 ×× 10-4=0.03 kg可求得两平稳基面I 及中的许用不平稳质径积为欢迎下载精品学习资源m1r1mr l 2l1l23020020010020 g.cm欢迎下载精品学习资源m11r11 mr l 2l1l 23010020010010 g.cm欢迎下载精品学习资源3 n=6000 r min ， =2 n/60=628.32 rad/s e=1 000A mmr=me=15 ×× 10-4=15g可求得两平稳基面I 及中的许用不平稳质径积为欢迎下载精品学习资源 m1r1 mr l2l1l21520020010010g.cm欢迎下载精品学习资源 m11r11mr l 2l1l 2151002001005g.cm欢迎下载精品学习资源6 11 有一中型电机转子其质量为 m=50 kg ，转速 n=3 000 r min ，已测得其不平稳质径积 mr=300 g · mm，试问其是否满意平稳精度要求 .6 12 在图示的曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸为 l AB =100 mm, l BC=400 mm ；连杆 2 的质量 m2 =12 kg ，质心在 s2 处， lBS2 =400 3 mm ；滑块 3 的质量 m3=20 kg ，质心在 C 点处；曲柄 1 的质心与 A 点重合；今欲利用平稳质量法对该机构进行平稳，试问假设对机构进行完全平稳和只平稳掉滑块 3 处往复惯性力的 50的部分平稳，各需加多大的平稳质量 mC和 mC 取 lBC =1 AC =50 mm.解1完全平稳需两个平稳质量，各加在连杆上C点和曲柄上C 点处，平稳质量的大小为：mC =m 2lBS2 +m3 lBC /l BC =12 ×40 3+20× 40 5=192 kgmC =m+m 2+m 3 l AB /l AC =1 92 十 12+20 × 10 5=448 kg2部分平稳需一个平稳质量；应加在曲柄延长线上C 点处；平稳质量的大小为： 用 B、C 为代换点将连杆质量作静代换得mB2=m 2l S2C/l BC=1 2× 2 3=8 kgmC2=m 2l BS2 .lBC=1 2 × 4=4 kgmB=mB2=8kg,mC=m C2+m3=24 kg故下衡质量为mC =m B+m C/2l AB /l AC =8+24/2× 10/5=40kg6 13 在图示连杆一齿轮组合机构中，齿轮a 与曲柄 1 固连，齿轮 b 和 c 分别活套在轴C 和 D 上，设各齿轮的质量分别为m；=10 kg ， m b=12 kg ， m； =8 kg ，其质心分别与轴心B、c、D 重合，而杆 1、2、3 本身的质量略去不计，试设法平稳此机构在运动中的惯性力；欢迎下载精品学习资源解如下图，用平稳质量m来平稳齿轮 a 的质量， r=l AB ；m=m al AB /r=10kg用平稳质量， m”来平稳齿轮 b 的质量， r=l CDm=m blCD /r齿轮 c 不需要平稳；6 14图 a 所示为建筑结构抗震试验的振动发生器；该装置装在被试建筑的屋顶；由一电动机通过齿轮拖动两偏心重异向旋转偏心重的轴在铅垂方向，设其转速为 150 r min ， 偏心重的质径积为求两偏心重同相位时和相位差为180o 时，总不平稳惯性力和惯性力矩的大小及变化情形；图 b 为大地重力测量计 重力计 的标定装置，设 r=150 mm，为使标定平台的向心加速度近似于重力加速度 9.81 m s2 ，同步带轮的角速度应为多大 .为使标定平台上升和下降均能保持相同的匀速回转，在设计中应留意什么事项 .欢迎下载