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一、计算分析题

1． 图所示为两同轴线的轴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

mm ; 轴2和转子的总质量为

而轴2以

回转半径

在离合器接合前，轴1

的转速为

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。

图

【答案】（1）轴1和飞轮的转动惯量：

轴2和转子的转动惯量：

接合前后能量守恒，即有：代入数据得：

则接合后的公共角速度：（2）飞轮的运动方程式：即

两端积分得：即

所以离合器传递的扭矩为：

2．

如图所示轮系中已知

方向如图所示。各轮转动惯量分别为系由静止状态起动后，经过时轮1的角加速度

和角速度

轮1

上受力矩

轮3

上受力矩

求该轮

图

【答案】取轮1为等效构件，等效转动惯量为

等效力矩为：由

变形得

方向与

3． 蜗杆传动可用作增速传动吗？

【答案】可以。蜗杆传动通常以蜗杆为原动件做减速运动，当其反行程不自锁时，也可以以蜗轮为原动件做增速运动。

4． 在图示连杆机构中已知

构件1为原动

件。

（1）画出机构在

位置时的运动简图，标出曲柄摇杆机构ABCD 的极位夹角

（2）若要求滑块6自左向右运动为快行程，试确定曲柄1的转向。

一致。

一致。

方向与

图1

【答案】（1）作两极限位置E 分别在

的简图如图2所示ABCDE 。

的夹角即

如图

从而

即所求行程H 。

作AB 与BC 共线时的运动简图即为两极限位置时机构位置，则

图2

（2）在

间经过小于

时为快行程，如果从左到右为快行程，即可知曲柄1应逆时

针转动。

5． 变位齿轮传动的设计步骤如何？

【答案】变位齿轮的传动设计分为两类： （1）已知中心距的设计，此时的已知条件是①确定啮合角：②确定变位系数和：③确定中心距变动系数：④确定齿顶高降低系数：⑤分配变位系数

设计步骤如下：

设计步骤如下：

并计算齿轮各几何尺寸。

（2）已知变位系数的设计，此时的已知条件是①确定啮合角：②确定中心距：③确定中心距变动系数：④确定齿顶高降低系数：⑤计算齿轮各几何尺寸。

6． 请结合下列实际设计问题，选择自己感兴趣的题目，并通过需求背景调查进一步明确设计目标和技术要求，应用本章或后几章所学知识完成相应设计并编写设计报告。

（1）结合自己身边学习和生活的需要，设计一折叠式床头小桌或晾衣架，或一收藏式床头书架或脸盆架或电脑架等；

（2）设计一能帮助截瘫病人独自从轮椅转入床上或四肢瘫痪已失去活动能力的病人能自理用餐或自动翻书进行阅读的机械；

（3）设计适合老、中、青不同年龄段使用并针对不同职业活动性质（如坐办公室人员运动少的特点）的健身机械；

（4）设计帮助运动员网球或乒乓球训练的标准发球机或步兵步行耐力训练，或空军飞行员体