机械原理作业参考答案-第7章-孙桓-第8版-A-ok

机械原理孙恒课后答案机械原理孙恒课后答案【篇一：机械原理(第七版) 孙桓主编第7章】ss=txt>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，作变速稳定运转的条件是。

2.机器中安装飞轮的原因，一般是为了，同时还可获得的效果。

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，即稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是，在后一种情况，机器主轴速度是。

4.机器中安装飞轮的目的是和。

7.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据的原则进行转化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动惯量)有关外，还与。

8.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是根据则进行转化的，等效质量(转动惯量)是根据的原则进行转化的。

9.机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据的原则进行转化的，因而它的数值除了与原作用力(矩)的大小有关外，还与有关。

10.若机器处于起动(开车)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。

11.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。

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，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，为了重新达到稳定运转，需要采用来调节。

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因为。

15.机器运转时的速度波动有速度波动两种，前者采用，后者采用进行调节。

16.若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有，它的运动特征是。

17.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。

18.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。

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。

第7章机械的运转及其速度波动的调节7.1复习笔记一、概述1．本章研究的内容及目的（1）内容①研究在外力作用下机械的真实运动规律；②研究机械运转速度的波动及其调节的方法。

（2）目的①对机构进行精确的运动分析和力分析；②将机械运转速度波动的程度限制在许可的范围之内。

2．机械运转的三个阶段如图7-1-1所示为机械原动件的角速度ω随时间t变化的曲线。

图7-1-1机械运转的三个阶段（1）起动阶段①角速度特点在起动阶段，机械原动件的角速度ω由零逐渐上升，直至达到正常运转速度为止。

②功能特点驱动功W d大于阻抗功W r′（＝W r＋W f），机械积蓄了动能E。

W d＝W r′＋E。

（2）稳定运转阶段①角速度特点a．周期变速稳定运转满足下列角速度特点的稳定运转称为周期变速稳定运转：第一，原动件的平均角速度ωm保持为一常数；第二，原动件的角速度ω出现周期性波动。

b．等速稳定运转如果原动件的角速度ω在稳定运转过程中恒定不变，则称为等速稳定运转。

②功能特点在一个周期内，机械的总驱动功与总阻抗功是相等的，即W d＝W r′。

（3）停车阶段①功能特点a．在机械的停车阶段驱动功为0，即W d＝0。

b．当阻抗功将机械具有的动能消耗完时，机械便停止运转。

其功能关系为E＝－W r′。

②制动器的效果安装制动器的机械的停车阶段如图7-1-1中的虚线所示，停车时间缩短。

（4）过渡阶段起动阶段与停车阶段统称为机械运转的过渡阶段。

3．作用在机械上的驱动力和生产阻力（1）原动机的运动特性各种原动机的作用力（或力矩）与其运动参数（位移、速度）之间的关系称为原动机的机械特性。

（2）解析法的特点①当用解析法研究机械的运动时，原动机的驱动力必须以解析式表达；②为了简化计算，常将原动机的机械特性曲线用简单的代数式来近似地表示。

（3）生产阻力的特点①取决于机械工艺过程；②可以是常数，也可以是执行构件位置、速度或时间的函数。

二、机械的运动方程式1．机械运动方程的一般表达式机械运动方程式的一般表达式为()()2211d /2/2cos d n m i Si Si i i i i i i i i m v J Fv M t ==⎡⎤⎡⎤+=±⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦∑∑ωαω式中，αi ——作用在构件i 上的外力F i 与该力作用点的速度v i 间的夹角；J Si ——质心Si 的转动惯量；v Si ——质心Si 的速度。

四、平面连杆机构1.在条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。

2.机构中传动角γ和压力角α之和等于。

3.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得机构。

4.平面连杆机构是由许多刚性构件用联接而形成的机构。

5.在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为。

题5图题12图6.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ=3 0°，其行程速度变化系数K的值为。

7.在四杆机构中L AB=40mm，l BC=40mm，l CD=60mm，AD为机架，该机构是。

8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值，对心曲柄滑块机构的θ值，所以它急回特性，摆动导杆机构急回特性。

9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a，连杆长为b，则最小传动角γmin等于，它出现在位置。

10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有(1)，(2)，(3)。

11.铰链四杆机构有曲柄的条件是，双摇杆机构存在的条件是。

(用文字说明)12.图示运动链，当选择杆为机架时为双曲柄机构；选择杆为机架时为双摇杆机构；选择杆为机架时则为曲柄摇杆机构。

13.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”，因最小传动角γmin，最大压力角αmax；反之，若以滑块为主动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是，因为该处γ，αmax。

min14.当铰链四杆机构各杆长为：a=50mm，b=60mm，c=70mm，d=200mm。

则四杆机构就。

15.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于，该机构处于位置。

16.在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置在。

17.通常压力角α是指间所夹锐角。

18.铰链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件是。

19.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。

20.铰链四杆机构变换机架(倒置)以后，各杆间的相对运动不变，原因是。

21.铰链四杆机构连杆点轨迹的形状和位置取决于个机构参数；用铰链四杆机构能精确再现个给定的连杆平面位置。

第7章　机械的运转及其速度波动的调节7.1　复习笔记本章主要介绍了机械系统的等效动力学模型（等效转动惯量、等效力矩和等效构件）和速度波动及调节方法。

学习时需要重点掌握飞轮转动惯量的求解方法，常以计算题的形式考查，而且几乎每年必考。

除此之外，等效转动惯量、等效力矩的概念和计算等内容，常以选择题和填空题的形式考查，复习时需要把握其具体内容，重点记忆。

一、概述1．研究内容及目的（1）内容①研究机械在外力作用下的真实运动规律；②研究机械运转速度的波动及调节运转速度的方法。

（2）目的①对机构的运动和力进行精确的分析；②使机械的运转速度在许可的范围之内波动。

2．机械运转的三个阶段（见表7-1-1）表7-1-1　机械运转的三个阶段3．作用在机械上的驱动力和生产阻力（1）原动机的运动特性原动机的机械特性：各种原动机的作用力或力矩与其运动参数（位移、速度）之间的关系。

（2）解析法的特点①在用解析法研究机械在运动时的情况下，原动机的驱动力必须以解析式的形式表达；②为了简化计算，常将原动机的机械特性曲线近似地用简单的代数式来表示。

（3）生产阻力的特点①生产阻力取决于机械工艺过程；②生产阻力可以是常数，也可以是关于执行构件位置、速度或时间的函数。

二、机械的运动方程式（见表7-1-2）表7-1-2　机械的运动方程式1．等效转动惯量和等效力矩均为位置的函数（1）若等效力矩的函数形式M e ＝M e （φ）可以积分，且其边界条件已知，则等效构件的角速度和角加速度分别为ω=d d d d dt d dt d ωωϕωαωϕϕ==（2）初步估算①假设：等效力矩M e ＝常数，等效转动惯量J e ＝常数；②此时等效构件的角加速度和角速度分别为α＝dω/dt＝M e /J e ，ω＝ω0＋αt。

（3）当M e （φ）以线图或表格的形式呈现时，则求解只能运用数值积分法。

2．等效转动惯量是常数，等效力矩是速度的函数（1）求解tt 的表达式可表示为00()e e d t t J M ωωωω=+⎰式中，ω0是计算开始时的初始角速度，其余符号含义同前。

广东海洋大学2014——2015学年第二学期《 机械原理 》课程试题课程号：□√ 考试□√ A 卷□√ 闭卷□ 考查□ B 卷□ 开卷一、单项选择题（2分×8题＝16分）1．滚子从动件凸轮机构的滚子半径应 B 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。

A 、大于B 、小于C 、等于2．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 B 上,计算几何尺寸需按 A参数进行计算. A 、端面 B 、法面 C 、中间平面3．一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续运动条件是 D .A 、理论啮合线长度大于齿距B 、理论啮合线长度大于基圆齿距C 、啮合弧长度大于基圆齿距D 、实际啮合线长度大于基圆齿距4．标准齿轮限制最少齿数的原因是 C 。

A 、避免尺寸过大B 、避免加工困难C 、避免发生根切D 、避免强度不足 5．在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为ηmax 和ηmin ，则机组的总效率η必有如下关系： A 。

A 、η＜ηminB 、η＞ηmaxC 、ηmin ≤η≤ηmaxD 、ηmin ＜η＜ηmax 。

7．曲柄滑块机构利用 D 可演化为偏心轮机构。

A 、机架变换B 、改变构件相对长度C 、移动副取代回转副D 、扩大回转副 8．齿顶圆压力角αa 。

A 、小于B 、等于C 、大于D 、不能确定其大小9.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指___A___不受中心距变化的影响。

班级：姓名：学号：试题共 6页加白纸1张密封线GDOU-B-11-302A传动比B啮合角C节圆半径10.反行程自锁机构,行程效率η1 C 反行程效率η2 DA、η＜0B、等于η＞0C、0＜η＜1D、η≤0因为反行程效率是≤0的，而正行程的是恒大于零的！(记住具有自锁性质的机构指的是反行程自锁！二、填空题（6、7、8题每空2分，其余每空1分，共22分）1．速度和加速度影响原理只适合于构件的速度和加速度的求解问题。

第二章平面机构的结构分析2—1试画出唧筒机构的运动简图，并计算其自由度。

解：n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h= 3 × 3 − 2 × 4= 12—2试画出缝纫机下针机构的运动简图，并计算其自由度。

解：n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h= 3 × 3 − 2 × 4= 1班级成绩姓名任课教师学号批改日期- 1 -2—3试画出图示机构的运动简图，并计算其自由度。

解：或n = 3 ，pl = 4 ，p = 0hF = 3n − 2 p −pl h = 3 × 3 − 2 × 4= 12—4试画出简易冲床的运动简图，并计算其自由度。

n = 5 ，p = 7 ，p = 0l hF = 3 n − 2 p −pl h解：= 3 × 5 − 2 ×7= 1班级成绩姓名任课教师学号批改日期- 2 -2—5图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，分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。

解：机构简图如下：机构不能运动。

n = 3 ，pl = 4 ，p = 1hF = 3 n − 2 pl −ph可修改为：n = 4 ，pl= 3 × 5 − 2 × 7 − 1= 0或= 5 ，p = 1hF = 3n − 2 p −p 班级成绩l h= 3× 4 − 2 × 5 −1 姓名任课教师= 1 学号批改日期- 3 -或虚约束。

E DDE =FCCF = HG解 1：C 、F 为复合铰链，I 为局部自由度， EFGC 为 虚 约 束 。

n = 12 ， p= 17 ， p = 1 ， F ′ = 1 ， p ′ = 1B A IG HJKNlhF = 3 n − 2 p − p − F ′ + p ′l h= 3 × 12 − 2 × 17 − 1 − 1 + 1 = 1解 2：C 为复合铰链，I 为局部自由度（焊死），EFGC 为 虚 约 束 （ 去 掉 ）。

广东海洋大学2014——2015学年第二学期《 机械原理 》课程试题课程号：错考试 错误A卷 错误闭卷 □考查 □ B 卷□ 开卷一、单项选择题（2分×8题＝16分）1．滚子从动件凸轮机构的滚子半径应 B 凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。

A 、大于B 、小于C 、等于2．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在 B 上,计算几何尺寸需按 A 参数进行计算. A 、端面 B 、法面 C 、中间平面3．一对渐开线直齿圆柱齿轮的连续运动条件是 D .A 、理论啮合线长度大于齿距B 、理论啮合线长度大于基圆齿距C 、啮合弧长度大于基圆齿距D 、实际啮合线长度大于基圆齿距 4．标准齿轮限制最少齿数的原因是 C 。

班级：姓名：学号：试题共6页加白密封GDOU-B-11-302A、避免尺寸过大B、避免加工困难C、避免发生根切D、避免强度不足5．在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为ηmax和ηmin，则机组的总效率η必有如下关系： A 。

A、η＜ηminB、η＞ηmaxC、ηmin≤η≤ηmaxD、ηmin＜η＜ηmax。

7．曲柄滑块机构利用 D 可演化为偏心轮机构。

A、机架变换B、改变构件相对长度C、移动副取代回转副D、扩大回转副8．齿顶圆压力角αa。

A、小于B、等于C、大于D、不能确定其大小9.渐开线直齿圆柱齿轮传动的可分性是指___A___不受中心距变化的影响。

A传动比 B啮合角 C节圆半径10.反行程自锁机构,行程效率η1 C 反行程效率η2 DA、η＜0B、等于η＞0C、0＜η＜1D、η≤0因为反行程效率是≤0的，而正行程的是恒大于零的！(记住具有自锁性质的机构指的是反行程自锁！二、填空题（6、7、8题每空2分，其余每空1分，共22分）1．速度和加速度影响原理只适合于构件的速度和加速度的求解问题。

2．在移动副中，如驱动力作用在摩擦角内将发生自锁，在转动副中如驱动力作用在摩擦圆内将发生自锁。

机械原理(第七版) 孙桓主编第8章四、平面连杆机构1.在条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。

2.机构中传动角γ和压力角α之和等于。

3.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得机构。

4.平面连杆机构是由许多刚性构件用联接而形成的机构。

5.在图示导杆机构中，AB为主动件时，该机构传动角的值为。

题5图题12图6.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ=3 0°，其行程速度变化系数K的值为。

7.在四杆机构中LAB=40mm，lBC=40mm，lCD=60mm，AD为机架，该机构是。

8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值，对心曲柄滑块机构的θ值，所以它急回特性，摆动导杆机构急回特性。

9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a，连杆长为b，则最小传动角γmin等于，它出现在位置。

10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有(1) ，(2) ，(3) 。

11.铰链四杆机构有曲柄的条件是，双摇杆机构存在的条件是。

(用文字说明)12.图示运动链，当选择杆为机架时为双曲柄机构；选择杆为机架时为双摇杆机构；选择杆为机架时则为曲柄摇杆机构。

13.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”，因最小传动角γmin ，最大压力角αmax ；反之，若以滑块为主动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是，因为该处γmin ，αmax 。

14.当铰链四杆机构各杆长为：a=50mm，b=60mm，c=70mm，d=200mm。

则四杆机构就。

15.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于，该机构处于位置。

16.在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置在。

17.通常压力角α是指间所夹锐角。

18.铰链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件是。

19.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。

20.铰链四杆机构变换机架(倒置)以后，各杆间的相对运动不变，原因是。

第二章机构的结构分析一、填空与选择题1、B、A2、由两构件直接接触而产生的具有某种相对运动3、低副，高副，2，14、后者有作为机架的固定构件5、自由度的数目等于原动件的数目；运动不确定或机构被破坏6、√7、8、m-19、受力情况10、原动件、机架、若干个基本杆组11、A、B 12、C 13、C二、绘制机构简图1、计算自由度n=7, P L=9，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-2=12、3、 4、三、自由度计算(a)E处为局部自由度；F处(或G处)为虚约束计算自由度n=4，P L=5，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×4-2×5-1=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(b)E处(或F处)为虚约束计算自由度n=5，P L=7，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×5-2×7=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(c) B处为局部自由度；F处为复合铰链；J处(或K处)为虚约束计算自由度n=9，P L=12，P H=2 F=3n-2P L-P H=3×9-2×12-2=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(d) B处为局部自由度；C处为复合铰链；G处(或I处)为虚约束计算自由度n=7，P L=9，P H=1 F=3n-2P L-P H=3×7-2×9-1=2自由度的数目大于原动件的数目所以该机构不具有确定的运动。

(e) 构件CD(或EF)及其两端的转动副引入一个虚约束计算自由度n=3，P L=4，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×3-2×4=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。

(f) C处为复合铰链；计算自由度n=7，P L=10，P H=0 F=3n-2P L-P H=3×7-2×10=1自由度的数目等于原动件的数目所以该机构具有确定的运动。