发布时间 : 星期一 文章机械原理第七版西北工业大学课后习题答案（7-11章） - 图文更新完毕开始阅读b89e0a209f3143323968011ca300a6c30d22f194
d?2???2?J2dt3 （2）
J??J???1122J1?J2 由式（1）（2）得：
Mf?0?J2式中 J1=m1ρ12 J2=m2ρ22
ω1=2πn1/60=πn1/30, ω2=2πn2/60=πn2/30 从而
2n2?100?0.452?100?0.6252?20?m1?12n1?m2?2??????3.533rad/s230m1?12?m2?230100?0.452?100?0.6252
由（1）得:
Mf?J1?1??3 7—14图示为一转盘驱动装置。1为电动机，额定功率为Pn= kW，额定转速为nn=1 390．r／min，转动惯量J1=0.018 kg.m2; 2为减速器，其减速比i2=35, 3、4为齿轮传动， z3=20，z4=52；减速器和齿轮传动折算到电动机轴上的等效转动惯量J2e=0.015 kg.rn2；转盘5的转动惯量J5=144kg.m，作用在转盘上的阻力矩为Mr5=80 ；传动装置及电动机折算到电动机轴上的阻力矩为Mr1= 。该装置欲采用点动(每次通电时间约 s)作步进调整，问每次点动转盘5约转过多少度
提示：电动机额定转矩Mn=9 550Pn／nn，电动机的起动转矩Md≈2Mn，并近似当作常数。
m1?12n1?100?0.452100??(??)??(?3.533)?46.838N.m330330
解 取电机轴作为等效构件，则系统的等效转动惯量为
Je1?J1?J2e?J5(
点动过程中，系统的运行分为两个阶段：第一阶段为通电启动阶段，第二阶段为断电停车阶段。 第一阶段的等效力矩为
?52201)?0.018?0.015?144?(?)2?0.0504kg.m2?15235
Me11?Md?Mr1Mr5(?2?9550??5Pz1)?2?9550n?Mr1?Mr5(3?)?1nnz4i2
由于在此阶段系统的等效力矩和等效转动惯量均为常数，所以在此阶段电机轴的角速度和转过的角度为
ω11=ω10+α1t1
φ11=φ10+ω10t1+(1/2)α1t12
式中: φ10=0, ω10=0, ． t1=, a1=Me11/Je1 所以
0.55201?0.3?80?(?)?6.378N.m13905235Me116.378t1??0.15?18.982rad/sJ0.0504e1
1M6.378?11??e11t12?0.5?0.152?1.424rad2Je10.0504
?11?第二阶段的等效力矩为
Me12??Mr1?Mr5(?5z1201)??Mr1?Mr5(3?)??0.3?80?(?)??1.179N.m?1z4i25235 由
于在此阶段系统的等效力矩和等效转动惯量均为常数，所以在此阶段电机轴的角速度和转过的角
度为：
ω12=ω11+α2t2
φ12=φ11+ω11t2+(1/2)α2t22 式中: ω12=0, α2=Me12/Je1 所以
t2???J?1118.982?0.0504??11e1??0.811s?2Me21.179
?12??11??11t2??每次点动后．电机转过的角度为 φ1=φ12+φ11=+= 而转盘5转过的角度为：
1Me1221.179t2?1.1424?18.982?0.811?0.5??0.8112?9.125rad2Je10.0504
z3118020180?)?10.549???6o38`31``z4i2?52?35?
?5??1(第8章课后习题参考答案
8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么在下图所示四杆机构ABCD中哪些运动副为
周转副当其杆AB与AD重合时，该机构在运动上有何特点并用作图法求出杆3上E点的连杆曲线。
答：转动副成为周转副的条件是：
（1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和；
（2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD四杆机构中C、D为周转副。
当其杆AB与AD重合时，杆BE与CD也重合因此机构处于死点位置。
8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点为什么 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同 8-4图a为偏心轮式容积泵；图b为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么
解 机构运动简图如右图所示，ABCD是双曲柄机构。
因为主动圆盘AB绕固定轴A作整周转动，而各翼板CD绕固定轴D转动，所以A、D为周转副，杆AB、CD都是曲柄。
8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a曲柄摇杆机构
图b为导杆机构。
8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为a?240mm，b?600mm,c?400mm,d?500mm。试问: 1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在
2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构如何获得
3)若a、b﹑c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围为何
值 :
解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d且最短杆 1为连架轩．故当取杆4为机架时，有曲柄存在。
(2)、能。要使此此机构成为双曲柄机构，则应取1杆为机架；两使此机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架。
(3)要获得曲柄摇杆机构, d的取值范围应为440~760mm。
8-7图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB为曲柄的条件。若偏距e=0，则杆AB为曲柄的条件是什么
解 (1)如果杆AB能通过其垂直于滑块导路的两位置时，则转动副A为周转副，故杆AB为曲柄的条
件是AB+e≤BC。
(2)若偏距e=0, 则杆AB为曲柄的条件是AB≤BC
8-8 在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为l1?28mm，l2?52mm， l3?50mm，l4?72mm，试求:
1)当取杆4为机架时，该机构的极位夹角?、杆3的最大摆角?、最小传动角?min和行程速比系数K;
2)当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构为什么并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副;
3)当取杆3为机架时，又将演化成何种机构这时A、B两个转动副是否仍为周转副
解 (1)怍出机构的两个极位，如图, 并由图中量得：
θ=,φ=, γmin= o
(2)①由l1+l4 ≤l2+l3可知图示铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件；小②最短杆l为机架时，该机构将演化成双曲柄机构；③最短杆1参与构成的转动副A、B都是周转副而C、D为摆转副；
（3）当取杆3为机架时，最短杆变为连杆，又将演化成双摇杆机构，此时A、B仍为周转副。
180o??180o?18.6ok???12.3ooo180??180?18.6
8-9 在图示的连杆机构中，已知各构件的尺寸为lAB?160mm,lBC?260mm,
lCD?200mm,lAD?80mm,构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定:
1)四杆机构ABCD的类型; 2)该四杆机构的最小传动角?min；
3)滑块F的行程速比系数K。