1、LOGO機械原理習題解答機械原理習題解答( (第第4 4、7 7、1111章章) )LOGO機械原理習題解答機械原理習題解答( (第第4 4章章- -平面機構的力分析平面機構的力分析) )3機械原理機械原理習題課習題課4-134-13圖示為一曲柄滑塊機構的三個位置，圖示為一曲柄滑塊機構的三個位置，F F為作用為作用在活塞上的力，轉動副在活塞上的力，轉動副A A及及B B上所畫的虛線小圓為上所畫的虛線小圓為摩擦圓。試決定在此三個位置時作用在連桿摩擦圓。試決定在此三個位置時作用在連桿ABAB上上的作用力的真實方向（構桿件重量及慣性力略去的作用力的真實方向（構桿件重量及慣性力略去不計）。不計）。4機

2、械原理機械原理習題課習題課2123，題題4-13 圖圖解解 1 1，判斷出連桿，判斷出連桿2 2承受拉力還是壓力承受拉力還是壓力 2 2，確定，確定 的方向的方向 3 3，確定總反力方向，確定總反力方向5機械原理機械原理習題課習題課4-144-14 圖示為一擺動推桿盤形凸輪機構，凸輪圖示為一擺動推桿盤形凸輪機構，凸輪1 1沿沿逆時針方向回轉，逆時針方向回轉，F F為作用在推桿為作用在推桿2 2上的外載荷，上的外載荷，試確定凸輪試確定凸輪1 1及機架及機架3 3作用給推桿作用給推桿2 2的總反力的總反力 及及的方位（不考慮構件的重量及慣性力，圖中虛線的方位（不考慮構件的重量及慣性力，圖中虛線小圓

3、為摩擦圓）。小圓為摩擦圓）。12RF32RFC16機械原理機械原理習題課習題課解解 arctan f總反力總反力 及及 的方位如圖的方位如圖12RF32RFFF題題4-147機械原理習題解答機械原理習題解答( (第第7 7章章- -機械的運轉及其速度波動的調節機械的運轉及其速度波動的調節) )8機械原理機械原理習題課習題課7-77-7圖示為一機床工作臺的傳動系統。設已知各齒圖示為一機床工作臺的傳動系統。設已知各齒輪的齒數，齒輪輪的齒數，齒輪3 3的分度圓半徑的分度圓半徑r r3 3，各齒輪的轉動，各齒輪的轉動慣量慣量 ，齒輪，齒輪1 1直接裝在電動機軸上，直接裝在電動機軸上，故故J J1 1中

4、包含了電動機轉子的轉動慣量；工作臺和中包含了電動機轉子的轉動慣量；工作臺和被加工零件的重量之和為被加工零件的重量之和為G G。當取齒輪。當取齒輪1 1為等效構為等效構件時，試求該機械系統的等效轉動慣量件時，試求該機械系統的等效轉動慣量JeJe。1223,J JJJ9機械原理機械原理習題課習題課解解 根據等效轉動慣量的等效原則，有根據等效轉動慣量的等效原則，有222221112223311111()22222eGJJJJJvg則：則：2223212231111()()()()2eGvJJJJJg222211 21 21223322 32 31()()()()2ezz zGz zJJJJJrzz

5、zgz z10機械原理機械原理習題課習題課7-127-12某內燃機的曲柄輸出力矩某內燃機的曲柄輸出力矩 隨曲柄轉角隨曲柄轉角 的變的變化曲線如圖所示，其運動周期化曲線如圖所示，其運動周期 ，曲柄的平均，曲柄的平均轉速轉速 。當用該內燃機驅動一阻抗力為。當用該內燃機驅動一阻抗力為常數的機械時，如果要求其運轉不均勻系數常數的機械時，如果要求其運轉不均勻系數試求試求: :1)1)曲軸最大轉速曲軸最大轉速 和相應的曲柄轉角位置和相應的曲柄轉角位置 ; ;2)2)裝在曲軸上的飛輪轉動慣量裝在曲軸上的飛輪轉動慣量 （不計其余構件的轉（不計其余構件的轉動慣量）。動慣量）。dMT620 /minmnr0.01

6、maxnmaxFJ11機械原理機械原理習題課習題課解解 1)1)確定阻抗力矩確定阻抗力矩, ,因一個運動循環內驅動功應等因一個運動循環內驅動功應等于阻抗功，所以有于阻抗功，所以有1200()26rTOABCMA解得解得11200()116.6726rMN m2)2)求曲軸最大轉速求曲軸最大轉速 和相應的曲柄轉角位置和相應的曲柄轉角位置 : :maxnmax作其系統的能量指示圖作其系統的能量指示圖( (見圖見圖b)b)，由圖可知，在，由圖可知，在c c處處機構出現能量最大值，即機構出現能量最大值，即 時，時， 故故Cmaxnn12此時此時max200 116.672030130104.16200

7、max0.01(1)(1) 620623.1 /min22mnnr題題7-12 解圖解圖rM133)3)求裝在曲軸上的飛輪轉動慣量求裝在曲軸上的飛輪轉動慣量 : :max2max2222(200 116.67)20200 116.67130200 116.67()2618020018020067.26900900 67.261.596 6200.01bABcFWAN mWJkg mn故FJ14機械原理習題解答機械原理習題解答( (第第1111章章- -齒輪系及其設計齒輪系及其設計) )15機械原理機械原理習題課習題課11-1111-11圖示為一手搖提升裝置，其中各輪齒數均已圖示為一手搖提升裝置

8、，其中各輪齒數均已知，試求傳動比知，試求傳動比 ，并指出當提升重物時手柄的，并指出當提升重物時手柄的轉向。轉向。15i16機械原理機械原理習題課習題課答答 此輪系為空間定此輪系為空間定軸輪系，且軸輪系，且2 3 4 515123450 30 40 52577.7820 15 1 18z z z ziz z z z 當提升重物時手柄的轉向如圖所示。當提升重物時手柄的轉向如圖所示。17機械原理機械原理習題課習題課11-16 11-16 如圖如圖a,ba,b所示為兩個不同結構的錐齒輪周所示為兩個不同結構的錐齒輪周轉輪系已知轉輪系已知 。求兩輪系的。求兩輪系的 為多少？為多少？ 通過對本題的計算，請進

9、一步思考下列問題：通過對本題的計算，請進一步思考下列問題：轉化輪系傳動比的轉化輪系傳動比的“ “ ”號確定錯誤會帶來什么號確定錯誤會帶來什么惡果？在周轉輪系中用畫箭頭的方法確定的是構惡果？在周轉輪系中用畫箭頭的方法確定的是構件的什么轉向件的什么轉向? ?試計算試計算的值，并進而說明題中的值，并進而說明題中 與與 以及以及 與與 之間之間的轉向關系。的轉向關系。1223120,24,30,40,200 /minzzzznr 3100 /minnr Hn1133,HHHHnnnnnn13nn13HHnn18機械原理機械原理習題課習題課解解 1 1）在圖（）在圖（a a）中）中2 311331213

10、311324 401.620 30()/(1)1.6 ( 100)200/(1.6 1)600 /HHHHHHz znninnz zni nnir min 19機械原理機械原理習題課習題課2 2）在圖（）在圖（b b）中）中2 311331213311324 401.620 30()/(1) 1.6 ( 100)200/( 1.6 1)15.385 /HHHHHHz znninnz zni nnir min 其各自的方向見圖（其各自的方向見圖（a a）、（）、（b b）。）。20機械原理機械原理習題課習題課11-1711-17在圖示的電動三爪卡盤傳動輪系中，設已知在圖示的電動三爪卡盤傳動輪系中

11、，設已知各輪齒數為：各輪齒數為：試求傳動比試求傳動比 。 在解題前應先思考下列問題：圖示輪系為何種在解題前應先思考下列問題：圖示輪系為何種輪系，其自由度輪系，其自由度F F等于多少等于多少? ?要求這種輪系的傳動要求這種輪系的傳動比比 ，至少必須列出幾個計算式？，至少必須列出幾個計算式？122346,25,57,56zzzzz 14i14i21機械原理機械原理習題課習題課解解 此輪系為一個此輪系為一個3K3K型型行星輪系，行星輪系，即有即有三三個中心輪個中心輪(1(1，3 3及及4)4)。若若任取兩個中心輪和與其相嚙合任取兩個中心輪和與其相嚙合的的行星輪及系行星輪及系桿桿H H便組成一個便組成

12、一個2K2K- -H H型的行型的行星星輪系。且有輪系。且有三三種情況：種情況：1 1- -2 2- -3 3- -H H行星輪系、行星輪系、4 4- -22(2)(2)- -3 3- -H H行星輪系及行星輪系及1 1- -2(2)2(2)- -4 4- -H H差動差動輪系。而僅有兩個輪系是獨立的，輪系。而僅有兩個輪系是獨立的，為為了了求解簡單求解簡單，常選常選兩兩個行星輪個行星輪系進行求解系進行求解。即。即22機械原理機械原理習題課習題課即即3113123443425711110.5625 57111156 2556HHHHziizz ziiz z 故該行星輪系傳動比為故該行星輪系傳動比

13、為1H144H1410.5 ( 56)588iiinn （ 與 轉向相反）23機械原理機械原理習題課習題課解解 此輪系為行星輪系此輪系為行星輪系42 31141341211 ()20 401910 10z ziiz z 11-18 11-18 圖示為手動起重葫蘆，已知圖示為手動起重葫蘆，已知 ， 。設各級齒輪的傳動效率（包括軸承損。設各級齒輪的傳動效率（包括軸承損失）失） ，曳引鏈的傳動效率，曳引鏈的傳動效率 。為提升重。為提升重G=l0kNG=l0kN的重物，求必須施加于鏈輪的重物，求必須施加于鏈輪A A上的圓周力上的圓周力F F。1210zz2320,40zz20.9710.9824機械原

14、理機械原理習題課習題課因為因為1 12GFvGv故提升故提升10kN10kN的重物，必須施加于鏈輪的重物，必須施加于鏈輪A A上的圓周力上的圓周力F F為為29829818N18N。1Avr4GBvr輪輪A A的半徑的半徑輪輪B B的半徑的半徑所以所以11 124()()ABF rG r 所以所以421 12112 14BBAAGrGrFrri 210 40298.18()160 0.980.97 9N25機械原理機械原理習題課習題課11-19 11-19 圖示為紡織機中的差動輪系，設圖示為紡織機中的差動輪系，設12345630,25,24,18,121,zzzzzz1648 200 /min,316 /min,.Hnrnrn求解解 此差動輪系的轉化輪系的此差動輪系的轉化輪系的傳動比為