发布时间 : 星期日 文章机械原理复习题总汇更新完毕开始阅读e98f4922cfc789eb172dc89d
构各运动副中所引起的附加动压力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。
2回转构件的直径D和轴向宽度b之比Db符合小于等于5 条件或有重要作用的回转 构件，必须满足动平衡条件方能平稳地运转。如不平衡，必须至少在二个校正 平面上各自适当地加上或去除平衡质量，方能获得平衡。
3只使刚性转子的惯性力得到平衡称静平衡，此时只需在一个平衡平面中增减平衡质量；使惯性力和惯性力偶矩同时达到平衡称动平衡，此时至少 要在二个选定的平衡平面中增减平衡质量，方能解决转子的不平衡问题。
4刚性转子静平衡的力学条件是质径积的向量和等于零 ，而动平衡的力学条件是 质径积向量和等于零，离心力引起的合力矩等于零。
5符合静平衡条件的回转构件，其质心位置在回转轴线上。静不平衡的回转构件，由于重力矩的作用，必定在质心在最低处位置静止，由此可确定应 加 上或去除平衡质量的方向。
6当回转构件的转速较低，不超过(0.6~0.7)第一阶临界转速范围，回转构件可以看作刚性物体，这类平衡称为刚性回转件的平衡。随着转速上升并超越上述范 围， 回转构件出现明显变形，这类回转件的平衡问题称为挠性回转件的平衡。
7机构总惯性力在机架上平衡的条件是机构的总质心位置静止不动。 8连杆机构总惯性力平衡的条件是机构总质心S的位置不变，它可以采用附加平衡质量或者附加平衡装置(采用对称机构或非对称机构)等方法来达到。
9对于绕固定轴回转的构件，可以采用重新调整构件上各质量的大小和分布的方法使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存 在作往复运动或平面复合运动的构件应采用重新调整或分配整个机构的质量分布方法，方能使作用于机架上的总惯性力得到平衡。 II.判断题
1若刚性转子满足动平衡条件，这时我们可以说该转子也满足静平衡条件。 ( Y )
2不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两个 平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。( Y )
3设计形体不对称的回转构件，虽已进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍需 安排平衡校正工序。 ( Y )
4经过动平衡校正的刚性转子，任一回转面内仍可能存在偏心质量。( Y )
5通常提到连杆机构惯性力平衡是指使连杆机构与机架相联接的各个运动副内动反力全为零，从而减小或消除机架的振动。 ( N )
6作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构件内部得到平衡。( N )
7若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布仍不可能消除运动副中的动压力。( Y )
8绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力系平衡的目的。（ Y ） III.选择题
1设图示回转体的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于 状态。D
A)静不平衡 (合惯性力?Fb?0)B)静平衡 (合惯性力?Fb?0) C)完全不平衡 (合惯性力?Fb?0,合惯性力矩?Mb?0) D)动平衡 (合惯性力?Fb?0，合惯性力矩?Mb?0)
2图示一圆柱凸轮。设该凸轮的材料均匀，制造精确，安装正确，则当它绕AA轴线 转动时，是处于 B 状态。
A)静不平衡 (合惯性力?Fb?0)B)静平衡 (合惯性力?Fb?0) C)完全不平衡 (合惯性力?Fb?0,合惯性力矩?Mb?0) D)动平衡 (合惯性力?Fb?0,合惯性力矩?Mb?0)
3机械平衡研究的内容是 C A) 驱动力与阻力间的平衡 B) 各构件作用力间的平衡C) 惯性力系间的平衡 D) 输入功率与输出功率间的平衡
4图示一变直径带轮。设该带轮的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于 D 状 态。
A) 静不平衡 (合惯性力?Fb?0)B) 静平衡 (合惯性力?Fb?0)
C) 完全不平衡 (合惯性力?Fb?0，合惯性力矩?Mb?0) D) 动平衡(合惯性力?Fb?0，合惯性力矩?Mb?0)
5图示为一曲柄滑块机构(不计曲柄与连杆的质量)。为了平衡滑块C往复时产生的往 复惯性力，在曲柄
b的 大小后，AB的延长线上附加平衡质量mb，当合理选择平衡质量质径积mbr可使该曲柄滑块达到 D 。
A) 平衡全部往复惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。 B) 平衡全部往复惯性力，在铅垂方向引起附加惯性力。 C)平衡滑块第一级惯性力，在其他方向也不引起附加惯性力。
D)平衡滑块第一级惯性力的全部或部分，在铅垂方向引起附加惯性力。 IV.问答题
1为什么说经过静平衡的转子不一定是动平衡的，而经过动平衡的转子
必定是静平衡的？静平衡仅需满足条件?F?0,而动平衡条件需满足?F?0和?M?0。
2何谓转子的静平衡及动平衡？对于任何不平衡转子，采用在转子上加平衡质量使其达到静平衡的方法是否对改善支承反力总是有利的？为什么？
只对转子的离心惯性力平衡称为静平衡，而既对离心惯性力平衡又对其产生的离心惯 性 力矩平衡则称为动平衡。
并非总是有利的。因为只平衡了惯性力,而惯性力矩并未得到平衡,甚至有可能增大，同样会对转子运转产生附加动应力。
3刚性转子动平衡中提到的不平衡惯性力偶矩与转子的惯性力偶矩M??JS?是否相 同？为什么？ 不相同，不平衡惯性力偶矩是由不平衡离心惯性力系的主矩，其向量在转动轴线的垂 直平面内；M＝?JS?则是转子变速运动时与角加速度有关的惯性力偶矩，其向量沿转动轴 线 方 向。
4如图所示一单缸卧式煤气机，在曲柄轴的两端装有两个飞轮A和B。已知曲柄半径R?250 mm及换算到
kg。曲柄销S的不平衡质量为50?欲在两飞轮上各装一平衡质量mA和mB，其回转半径r?600 mm， 试求mA和mB的大小和位置。
在A飞轮平面内mA的质径积为
mAr??50?R?(1100?450)?1100?7386.364 kg?mm
mA?7386.364600?12.31 kg 在B飞轮平面内mB的质径积为
mBr?(50?R?450)1100?5113.64 kg?mm mB?5113.64600?8.523 kg 平衡质量的方位在不平衡质量S的对面。
第7章 机械运转及其速度波动的调节
I.填空题
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每一瞬时，驱动功率等于阻抗功率_，作变速稳定运转的条件是一个运动周期，驱动功等于阻抗功。
2机器中安装飞轮的原因，一般是为了调节周期性速度波动，同时还可获得__降低原动机功率__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_匀速稳定运转和变速稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是常数，在后一种情况，机器主轴速度是作周期性波动_。 4机器中安装飞轮的目的是降低速度波动和降低电动机功率。
05，则该机器的最大角速5某机器的主轴平均角速度?m?100 rad/s，机器运转的速度不均匀系数??0.度?max等于102.5rad/s，最小角速度?min等于97.5_rad/s。
6某机器主轴的最大角速度?max?200 rad/s，最小角速度?min?190 rad/s，则该机器的主轴平
均角速度?m等于195rad/s，机器运转的速度不均匀系数?等于0.05128。
7机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等(等效质量的动能等于机器所有运动构件的动能之和)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，还与各构件质心处速度、构件角速度与等效点的速度之比的平方有关，是机构位置的函数。
8机器等效动力学模型中的等效力(矩)是根据_瞬时功率相等（等效力所产生的功率等于原机器上的外力和外力矩产生的功率之和）的原则进行转化的，等效质量(转动惯量)是根据动能相等（等效质量的动能等于机器所有运动构件的动能之和）的原则进行转化的。 9机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等（等效力所产生的功率等于原机器上的外力和外力矩产生功率之和的原则进行转化的，因而它的数值除了与原作用力(矩)的大小有关外，还与外力作用点与等效点的速度之比有关。
10若机器处于起动(开车)阶段，则机器的功能关系应输入功大于输出功和损失功之和，系统动能增加，机器主轴转速的变化情况将是机器主轴的转速大于它的初速，由零逐步增加到正常值。 11若机器处于停车阶段，则机器的功能关系应是__输入功小于输出功和损失功之和，系统动能减少，机器主轴转速的变化情况将是机器主轴的转速，由正常转速逐步减小到零。
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大，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，应将飞轮安装在高速轴上。
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，称为非周期速度波动，为了重新达到稳定运转，需要采用调速器来调节。
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零_，因为运动构件重心的位置没有改变。
15机器运转时的速度波动有周期性速度波动和非周期性速度波动两种，前者采用安装飞轮后者采用安装调速器进行调节。
16若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应有一个运动循环内输入功等于输出功与损失功之和，它的运动特征是每一运动循环的初速和末速相等_。
17当机器中仅包含定传动比机构时，等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是常量，若机器中包含变传动比机构时，等效质量(转动惯量)是机构位置的函数。
18将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上求得的等效力矩与机构动态静力分析中求得的作用在该等效构件上的平衡力矩，两者在数值上相等，方向相反。 II.判断题
1为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。（ N ）
2机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。(N) 3为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。(Y) 4机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。（ N ） 5机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。（ N ）
6机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它的大小等于原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和。（ N ）
7机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是一个假想质量(转动惯量)，它不是原机器中各运动构件的质量(转动惯量)之和，而是根据动能相等的原则转化后计算得出的。（ Y ）
8机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它的大小等于原机器所有作用外力的矢量和。( N )
9机器等效动力学模型中的等效力(矩)是一个假想力(矩)，它不是原机器中所有外力(矩)的合力，而是根据瞬时功率相等的原则转化后算出的。（ Y ）
10机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据瞬时功率相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。（ N ）
11机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据动能相等原则转化后计算得到的，因而在未求得机构的真实运动前是无法计算的。(N )
12为了调节机器运转的速度波动，在一台机器中可能需要既安装飞轮，又安装调速器。（Y） III.选择题
1在机械稳定运转的一个运动循环中，应有_A_。
(A)惯性力和重力所作之功均为零；(B)惯性力所作之功为零，重力所作之功不为零； (C)惯性力和重力所作之功均不为零(D)惯性力所作之功不为零，重力所作之功为零。 2机器运转出现周期性速度波动的原因是__C__。 (A)机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡； (B)机器中各回转构件的质量分布不均匀； (C)在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；(D)机器中各运动副的位置布置不合理。
3机器中安装飞轮的一个原因是为了__C___。(A)消除速度波动；(B)达到稳定运转；(C)减小速度波动；(D)使惯性力得到平衡，减小机器振动。
4为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在__C__。(A)等效构件上；(B)转速较低的轴上；(C)转速较高的轴上；(D)机器的主轴上。
5在最大盈亏?Wmax和机器运转速度不均匀系数?不变前提下，将飞轮安装轴的转速提高一倍，则飞轮的
'转动惯量JF将等于_D__。
￡??JF为原飞轮的转动惯量 ??(A)2； (B)4； (C)12￡ ? (D)14?注：6将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求得的等效力矩和机构动态
静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是__B__。(A)数值相同，方向一致；(B)数值相同，方向相反；
(C)数值不同，方向一致；(D)数值不同，方向相反。 IV.问答题
1试述机器运转过程中产生周期性速度波动及非周期性速度波动的原因，以及它们各自的调节方法。 周期性速度波动的产生，是由于外力的周期性变化，等效驱动力矩和等效阻力矩不时时相等，而其等效转动惯量又不能随等效力矩作相应的变化；又因在一个周期中驱动力所作的功等于阻力所作的功，系统的动能没有增加，所以产生周期性速度波动。可采用飞轮增加转动惯量的方法加以调节。
非周期性速度波动产生的原因，主要是主轴在一个时期中驱动力所作的功不等于阻力作的功，系统功能平衡关系被破坏的缘故，其余原因与周期性速度波动相同。可用调速器加以调节。
2通常，机器的运转过程分为几个阶段？各阶段的功能特征是什么？何谓等速稳定运转和周期变速稳定运转？
通常，机器运转过程分为三个阶段：起动、稳定运转、停车。 起动阶段：Wd?Wr
稳定运转阶段：一个周期中Wd?Wr￡ 停车阶段：Wd?Wr
在稳定运转阶段中，当每瞬时Wd?Wr，且(等效)转动惯量为常数时，等效构件作匀速运动；否则转速将在平均速度上下作周期性的变速运动，而周期的始、末两位置的速度是相等的。
3分别写出机器在起动阶段、稳定运转阶段和停车阶段的功能关系的表达式，并说明原动件角速度的变化情况。
Wr ?E＞0, ?（加速）起动阶段：Wd＞。稳定运转阶段：
??常数； (1)匀速稳定运转，在一时间间隔，Wd?Wr, ＝??所以作(?E?0),???(2)对某一时间间隔，Wd?Wr，速度有波动，但对整个周期，WdT?WrT ，周期性速度波动。
W W, ?E 0, ??(
停车阶段：dr减速)。
4何谓机器的周期性速度波动？波动幅度大小应如何调节？能否完全消除周期性速度波动？为什么？
在机器稳定运转阶段中，主轴速度在平均速度上下作周期性的变化。在机器主轴或高速轴上安装具有适当大小转动惯量的飞轮来调节波动幅度的大小。周期性速度波动不能用飞轮来完全消除，因为速度波动的原因是驱动力作的功和阻力作的功不能时时相等。
5何谓机器运转的周期性速度波动及非周期性速度波动？两者的性质有何不同？各用什么方法加以调节？
周期性速度波动是机器主轴的速度在一个周期后又回到原值大小的波动；机器在速度波动后的动能没有变化；可用飞轮增加转动惯量的方法加以调节。
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