计算题

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θ、杆3的最大摆角φ、最小传动角γ_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？

问答题如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为a=240mm，b=600mm，400，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？

问答题图示为两同轴线的轴1和2以摩擦离合器相连。轴1和飞轮的总质量为100kg，回转半径ρ=450mm；轴2和转子的总质量为250kg，回转半径ρ=625mm。在离合器接合前，轴1的转速为n=100r／min，而轴2以n=20groin的转速与轴1同向转动。在离合器接合后3s，两轴即达到相同的速度。设在离合器接合过程中，无外加驱动力矩和阻抗力矩。试求： 1）两轴接合后的公共角速度；  2）在离合器结合过程中，离合器所传递的转矩的大小。

问答题某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角φ的变化曲线如图所示，其运动周期，φT=π曲柄的平均转速nm=620r min。当用该内燃机驱动 一阻抗力为常数的机械时，如果要求其运转不均匀系数δ=0.01。试求  1）曲轴最大转速nmax和相应的曲柄转角位置φmax；  2）装在曲轴上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的转动惯量）。

问答题在图示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为P1=367.7w和p2=3677w，曲柄的平均转速n=100r／min，空程曲柄的转角为φ1=120º。当机构的运转不均匀系数δ=0.05时，试确定电动机所需的平均功率，并分别计算在以下两种情况中的飞轮转动惯量JF（略去各构件的重量和转动惯量）。 1）飞轮装在曲柄轴上；  2）飞轮装在电动机轴上，电动机的额定转速nn=I440r／min。电动机通过减速器驱动曲柄，为简化计算，减速器的转动惯量忽略不计。

问答题设有一由电动机驱动的机械系统，以主轴为等效构件时，作用于其上的等效驱动力矩Med=10000—100ω（N.m），等效阻抗力矩Mer=8000N.m，等效转动惯量Je=8kg.m2，主轴的初始角速度ω0=100rad／s。试确定运转过程中角速度ω与角加速度α随时间的变化关系。

问答题已知某机械稳定运转时主轴的角速度ωs=100rad／s，机械的等效转动惯量Je=0.5kg·m2，制动器的最大制动力矩Mr=20N·m（制动器与机械主轴直接相连，并取主轴为等效构件）。要求制动时间不超过3s，试检验该制动器是否能满足工作要求。

问答题图a所示为某机械系统的等效驱动力矩Med及等效阻抗力矩Mer对转角Φ的变化曲线，ΦT为其变化的周期转角。设己知各下尺面积为Aab=200mm2，Abc=260mm2，Acd=100mm2，Ade=190mm2，Aef=320mm2，Afg=220mm2，Aga′=500mm2，而单位面积所代表的功为μA=10N·m mm2，试求系统的最大盈亏功ΔWmax。又如设己知其等效构件的平均转速为nm=1000r min。等效转动惯量为Je=5kg·m2。试求该系统的最大转速nmax及最小转速nmin，并指出最大转束及最小转速出现的位置。

问答题某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角Φ的变化曲线如图a所示，其运动周期ΦT=π，曲柄的平均转速nm=620r min，当用该内燃机驱动一阻力为常数的机械时如果要求运转不均匀系数δ=0.01，试求：  1）曲轴最大转速nmax和相应的曲柄转角位置Φ（max）；  2）装在曲轴上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的转动惯量）。

问答题已知某机械稳定运转时其主轴的角速度ωs=100rad s，机械的等效转动惯量Je=0.5 Kg·m2，制动器的最大制动力矩Mr=20N·m（该制动器与机械主轴直接相联，并取主轴为等效构件）。设要求制动时间不超过3s，试检验该制动器是否能满足工作要求。

问答题在图示的曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸为lAB=100mm，lBC=400mm；连杆2 的质量m2=12kg，质心在S2处，lBS2=lBC 3；滑块3的质量m3=20kg，质心在C点处；曲柄1的质心与A点重合。今欲利用平衡质量法对该机构进行平衡，试问若对机构进行完全平衡和只平衡掉滑块3处往复惯性力的50%的部分平衡，各需加多大的平衡质量（取lBC=lAC=50mm），及平衡质量各应加在什么地方？

问答题如图所示为一个一般机器转子，已知转子的重量为15kg。其质心至两平衡基面Ⅰ及Ⅱ的距离分别l1=100mm，l2=200mm，转子的转速n=3000r min，试确定在两个平衡基面Ⅰ及Ⅱ内的需用不平衡质径积。当转子转速提高到6000r min时，许用不平衡质径积又各为多少？

问答题图示为一滚筒，在轴上装有带轮。现已测知带轮有一偏心质量m1=1kg；另外，根据该滚筒的结构，知其具有两个偏心质量m2=3kg，m3=4kg，各偏心质量的位置如图所示（长度单位为mm）。若将平衡基面选在滚筒的端面，两平衡基面中平衡质量的回转半径均取为400mm，试求两平衡质量的大小及方位。若将平衡基面Ⅱ改选为带轮中截面，其他条件不变，两平衡质量的大小及方位作何改变？

问答题补全如图所示不完整的从动件位移、速度和加速度线图，并判断哪些位置有刚性冲击，哪些位置有柔性冲击。

填空题刚性冲击产生的原因是（）；而柔性冲击产生的原因是（）。

填空题当（）时，一个机构具有急回运动特性。