哈工大機械原理考研-8章 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題(解)

《哈工大機械原理考研-8章 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題(解)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、8.4復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題一、復(fù)習(xí)思考題1．機械平衡的目的是什么？造成機械不平衡的原因可能有哪些？2．機械平衡問題分為哪幾類？何謂剛性轉(zhuǎn)子與柔性轉(zhuǎn)子？3．機械的平衡包括哪兩種方法？它們的目的各是什么？4．剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計包括哪兩種設(shè)計？5．剛性轉(zhuǎn)子的平衡試驗機平衡精度；它們各需要滿足的條件是什么？6．撓性轉(zhuǎn)子動平衡的特點和方法有哪些？7．什么是平面機構(gòu)的完全平衡法？它有何特點？8．什么是平面機構(gòu)的部分平衡法？為什么要這樣處理？二、習(xí)題題8-1在圖示的盤形回轉(zhuǎn)體中，有四個偏心重量位于同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)。它們的大小及其重心至回轉(zhuǎn)軸

2、的距離分別為，，，；，，，而個偏心重的方位如圖所示。又設(shè)平衡重量的重心至回轉(zhuǎn)軸的距離，試求平衡重量的大小及方位。例8-1圖解8-1圖解題要點：剛性轉(zhuǎn)子靜平衡的概念和平衡條件。解：要使盤形回轉(zhuǎn)體達到平衡，應(yīng)使或者（1）今計算各重徑積如下：取比例尺，分別算出代表各重徑積的圖上長度為；；然后根據(jù)式（1）按向徑，，，的方向依次連續(xù)作矢量，，，（如解8-1圖），則封閉矢量即代表平衡重量重徑積，由矢量圖上量得，故得已知，平衡重量Q的方位角可由該矢量圖量得或通過計算來確定（由沿順時針方向量到的角）。題8-2一回轉(zhuǎn)軸上的載荷分布如題8-

3、3圖所示，已知，；，；，，；。如果置于平衡基面Ⅰ和Ⅱ中的平衡重量和的重心至回轉(zhuǎn)軸的距離為，求和的大小及方位角。(a)(b)(c)題8-2圖解題要點：剛性轉(zhuǎn)子的動平衡條件及其計算。解：1．將各重徑積分解到平衡基面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ在平衡基面Ⅰ中各重徑積的分量為在平衡基面Ⅱ中各重徑積的分量為2．求平衡基面Ⅰ中的平衡重量在平衡基面Ⅰ中加了平衡重量達到平衡，應(yīng)使取比例尺，分別算出代表重徑積的分量的圖上長度為作矢量多邊形如題8-2圖（a），則封閉矢量即代表在平衡基面Ⅰ中應(yīng)加的平衡重量的重徑積，由矢量圖上量得，故得已知，則的方位角也由該

4、矢量圖上量得（由沿順時針方向量到的角）。3．求平衡基面Ⅱ中的平衡重量在平衡基面Ⅱ中加了平衡重量達到平衡，應(yīng)使取比例尺，分別算出代表重徑積的分量的圖上長度為作矢量多邊形如題8-2圖（b），則封閉矢量即代表在平衡基面Ⅱ-Ⅱ中應(yīng)加的平衡重量的重徑積，由矢量圖上量得，故得已知，則的方位角也由該矢量圖上量得（由沿順時針方向量到的角）。題8-3如題8-3圖示的兩根曲軸結(jié)構(gòu)中，已知，，，且曲拐的錯開位置如圖所示。試判斷何者已達靜平衡，何者已達動平衡。題8-3圖解題要點：剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡條件和動平衡條件。解：1.題8-3圖（a）所示的曲

5、軸為靜平衡，而動不平衡。因為而（兩慣性力矩不在同一平面之內(nèi)）2．題8-3圖（b）所示的曲軸為靜平衡，而動不平衡。因為而（兩慣性力矩不在同一平面之內(nèi)）題8-4在題8-4圖示的插齒機構(gòu)中，已知，，，，，，扇形齒輪的分度圓半徑；質(zhì)量，，，。當(dāng)曲柄1與連桿2拉成一直線時，搖桿3的傾角。設(shè)在曲柄延長線上處裝上一個平衡重量及在搖桿上處裝上一個平衡重量來進行該機構(gòu)的靜平衡，求和的大小。題8-4圖解題要點：質(zhì)量靜代換法對平面機構(gòu)進行平衡。解：1.將連桿2的質(zhì)量按靜力分配到C、B兩點進行代換，應(yīng)該滿足下列兩式（1）（2）聯(lián)立解式（1）和式

6、（2）兩式，得2.求加在曲柄1的處的平衡重量因所以于是因為當(dāng)插齒機構(gòu)運動時，插齒刀軸的重量對點D的靜力矩為常數(shù)，而搖桿3的重量和平衡重量對D點的靜力矩為變化的，所以不可能達到完全靜平衡。這樣，我們便按搖桿的上極端位置來計算平衡重量：所以于是題8-5如題8-5圖所示為一裝有皮帶輪的滾筒軸。已知：皮帶輪上有以不平衡質(zhì)量，滾筒上具有三個不平衡質(zhì)量，，，各不平衡質(zhì)量的分布如圖所示，試對該滾筒軸進行平衡設(shè)計。題8-5圖解8-5圖解題要點：剛性轉(zhuǎn)子的動平衡條件及其計算，注意不平衡質(zhì)量在平衡基面外不平衡質(zhì)量的等效處理。解：1.由題意可

7、知：該滾筒軸的軸向?qū)挾容^大，各個不平衡質(zhì)量的分布不在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，因此對其進行動平衡設(shè)計。為了使?jié)L筒軸達到動平衡，必須選擇兩個平衡平面，并在兩平衡平面內(nèi)各加一個平衡質(zhì)量，從而使?jié)L筒軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心慣性力的總和及慣性力矩的總和均為零。為此，選擇滾筒軸的兩個端面和為平衡平面。將不平衡質(zhì)量，，，分別解到平衡平面，內(nèi)在平面中：在平面中：2.計算各不平衡質(zhì)量質(zhì)徑積的大小：3.確定平衡平面，上需加的平衡質(zhì)量，的質(zhì)徑積及的大小及方向：對平面取比例尺，作解8-5圖（a）可得：方向：對平面：由教材公式可得同樣取作圖4-16（b）可得：

8、方向：這一步是本題的關(guān)鍵步驟。求解時應(yīng)注意下列幾點：（1）由于位于平衡平面，的左側(cè)，的方向與相反，作矢量多邊形時應(yīng)注意；因為將所產(chǎn)生的慣性力分解到，平面時，的方向與的方向相反。（2）圖解法作矢量多邊形時，應(yīng)根據(jù)質(zhì)徑積的大小值，選擇適當(dāng)比例，以保證圖精度；如果要提高精度，可用解析法求解。4．確定平衡質(zhì)量的向徑大小，，計