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一、简答题

1． 什么样的转子只需进行静平衡？什么样的转子必须进行动平衡？

【答案】对于径宽比需进行静平衡；

对于径宽比

的转子，可近似地认为其不平衡质量分布在同一回转平面内，只的转子，由于其轴向宽度较大，不平衡质量分布在几个不同的

回转平面内，必须进行动平衡。

2． 何谓封闭功率流? 在什么情况下才会出现? 有何危害?

【答案】在封闭式行星轮系中，可能有一部分只在轮系内部循环流动的功率称为封闭功率流。在选用封闭式行星轮系，当其型式及有关参数选择不当时，可能会形成封闭功率流。 危害:封闭功率流将增大摩擦损失功率，降低轮系强度，对传动十分不利。

3． 齿轮变位有哪些用途？

【答案】正变位：主要是为了防止根切现象的发生，增加轮齿的抗弯强度，提高齿轮的承载能力，但会使齿顶变尖，需要校核；

负变位：主要是为了配合正变位齿轮使用，并配凑中心距。

4． 具有自锁性的机构与自由度为零的机构有何本质上的区别？

【答案】机构的自锁是指其效率小于等于0时，所能克服的生产阻抗力小于等于0, 使机构无法运动的现象。若将阻抗力反向变为驱动力，则机构仍可运动。

自由度为零的构件组合不能成为机构，因为各构件之间无相对运动，其仍为构件。

5． 用转化轮系法计算行星轮系效率的理论基础是什么? 为什么说当行星轮系为高速时，用它来计算行星轮系的效率会带来较大的误差?

【答案】理论基础:机械中的输入功率和输出功率总有一个是己知的，所以只要能求出摩擦损失功率，就可计算出机械的效率。而机械中的摩擦损失功率主要取决于各运动副中的作用力、运动副元素间的摩擦系数和相对运动速度的大小。行星轮系的转化轮系和原行星轮系的上述三个参量除因构件回转的离心惯性力有所不同外，其余均不会改变。因而，在可以不考虑构件回转的离心力时，行星轮系与其转化轮系中的摩擦损失功率应相等。

当行星轮系为高速时，因各构件的回转速度快，所产生的离心惯性力大，不能够被忽略，所以用转化轮系法来计算行星轮系的效率会带来较大的误差。

6． 一高速回转轴有动平衡要求，但由于轴的结构特殊不便于作动平衡实验。该轴的材料为电渣，轴的几何尺寸公差和形状位置公差均控制得很严，该轴欲不作重熔的（能保证轴材料的均匀性）动平衡实验，问是否可行？

【答案】不可行。虽然能保证该轴材料的均匀性，且轴的几何尺寸公差和形状位置公差控制得很严格，但是高速回转轴具有很高的动平衡要求，这是因为轴可能存在的较小的不平衡质量，将会使轴在高速回转过程中产生极大的惯性力和惯性力矩，因此，必须进行动平衡实验。

二、计算分析题

7． （1）试求出图示机构的所有速度瞬心位置，当给定构件4以

运动时，

（2）假设摩擦圆为图中细实线小圆，摩擦角为10°时，画出各运动副的总反力位置。

图1

【答案】（1）根据三心定理，做平面运动的3个构件共有3个瞬心，且在同一直线上。各瞬心位置如图2所示：

图2

由瞬心性质有：即：

的方向，另外

（2）如上图所示，图中画出了分

别与的方向相反。

8．

已知机组在稳定运转时期的等效阻力矩的变化曲线

主轴的平均角速度

的转动惯量

如图所示，

等效驱动力矩为常数

为了减小主轴的速度波动，现装一个飞轮，飞轮

，试求运转不均匀系数

（主轴本身的等效转动惯量不计）

图

【答案】根据在一个稳定运转周期内有所以

最大盈亏功为

的变化规律为

求出点a 和点b 的横坐标 点a 的横坐标：点b 的横坐标：

设在点O 系统的动能为：在点a 系统的动能为：在点b 系统的动能为：

最大盈亏功为：由其中：设

代入已知数据得