《机械设计基础(杨可桢版)1-18章答案(全)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计基础(杨可桢版)1-18章答案(全)（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机 械 设 计 基 础 习 题 答 案第 八 章 回 转 件 的 平 衡8-1解 ： 依 题 意 该 转 子 的 离 心 力 大 小 为该 转 子 本 身 的 重 量 为则 ， 即 该 转 子 的 离 心 力 是 其 本 身 重 量 的 倍 。8-2答 ： 方 法 如 下 ：（ 1） 将 转 子 放 在 静 平 衡 架 上 ， 待 其 静 止 ， 这 时 不 平 衡 转 子 的 质 心 必 接 近 于 过 轴 心 的 垂 线 下 方 ；（ 2） 将 转 子 顺 时 针 转 过 一 个 小 角 度 ， 然 后 放 开 ， 转 子 缓 慢 回 摆 。 静 止 后 ， 在 转 子 上 画 过 轴 心
2、 的 铅 垂 线 1；（ 3） 将 转 子 逆 时 针 转 过 一 个 小 角 度 ， 然 后 放 开 ， 转 子 缓 慢 回 摆 。 静 止 后 画 过 轴 心 的 铅 垂 线 2；（ 4） 做 线 1和 2 的 角 平 分 线 ， 重 心 就 在 这 条 直 线 上 。8-3答 ： （ 1） 两 种 振 动 产 生 的 原 因 分 析 ： 主 轴 周 期 性 速 度 波 动 是 由 于 受 到 周 期 性 外 力 ， 使 输 入 功 和 输 出 功 之 差 形 成 周 期 性 动 能 的 增 减 ， 从 而 使 主轴 呈 现 周 期 性 速 度 波 动 ， 这 种 波 动 在 运 动 副
3、中 产 生 变 化 的 附 加 作 用 力 ， 使 得 机 座 产 生 振 动 。 而 回 转 体 不 平 衡 产 生 的 振 动 是 由 于 回 转 体 上 的 偏 心 质 量 ，在 回 转 时 产 生 方 向 不 断 变 化 的 离 心 力 所 产 生 的 。 （ 2） 从 理 论 上 来 说 ， 这 两 种 振 动 都 可 以 消 除 。 对 于 周 期 性 速 度 波 动 ， 只 要 使 输 入 功 和 输 出 功 时 时相 等 ， 就 能 保 证 机 械 运 转 的 不 均 匀 系 数 为 零 ， 彻 底 消 除 速 度 波 动 ， 从 而 彻 底 消 除 这 种 机 座 振 动 。
4、 对 于 回 转 体 不 平 衡 使 机 座 产 生 的 振 动 ， 只 要 满 足 静或 动 平 衡 原 理 ， 也 可 以 消 除 的 。 （ 3） 从 实 践 上 说 ， 周 期 性 速 度 波 动 使 机 座 产 生 的 振 动 是 不 能 彻 底 消 除 的 。 因 为 实 际 中 不 可 能 使 输 入 功 和 输 出 功 时时 相 等 ， 同 时 如 果 用 飞 轮 也 只 能 减 小 速 度 波 动 ， 而 不 能 彻 底 消 除 速 度 波 动 。 因 此 这 种 振 动 只 能 减 小 而 不 能 彻 底 消 除 。 对 于 回 转 体 不 平 衡 产 生 的 振 动在 实
5、 践 上 是 可 以 消 除 的 。 对 于 轴 向 尺 寸 很 小 的 转 子 ， 用 静 平 衡 原 理 ， 在 静 平 衡 机 上 实 验 ， 增 加 或 减 去 平 衡 质 量 ， 最 后 保 证 所 有 偏 心 质 量 的 离 心 力 矢量 和 为 零 即 可 。 对 于 轴 向 尺 寸 较 大 的 转 子 ， 用 动 平 衡 原 理 ， 在 动 平 衡 机 上 ， 用 双 面 平 衡 法 ， 保 证 两 个 平 衡 基 面 上 所 有 偏 心 质 量 的 离 心 力 食 量 和 为 零即 可 。8-4图 8 . 7解 ： 已 知 的 不 平 衡 质 径 积 为 。 设 方 向 的
6、质 径 积 为 ， 方 向 的 质 径 积 为， 它 们 的 方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 圆 外 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 7 所 示 。 由 静 平 衡 条 件 得 ：由 图 8-7 量 得 ， 。8-5图 8 . 9解 ： 先 求 出 各 不 平 衡 质 径 积 的 大 小 ：方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 外 面 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 9 所 示 。 由 静 平 衡 条 件 得 ：由 图 8 . 9 量 得 ， 方 向 与 水 平 夹 角 为 。8-6图 8.11解 ： （ 1） 求 质 心 偏
7、移 实 际 就 是 求 静 平 衡 时 的 平 衡 向 静 ， 因 此 可 以 按 照 静 平 衡 条 件 考 虑 这 个 问 题 。 先 求 出 各 不 平 衡 质 径 积 的 大 小 ：方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 外 面 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 11 （ a ） 所 示 。 由 静 平 衡 条 件 得 ：由 图 量 得 ， 则 质 心 偏 移 的 距 离 为 ， 偏 移 的 方 向就 是 平 衡 质 径 积 的 方 向 ， 与 水 平 夹 角 为 。（ 2 ） 求 左 右 支 反 力 实 际 上 就 是 求 动 平 衡 时 在 左 右 支 点
8、 所 在 平 面 所 需 要 的 平 衡 力 。 先 把 不 平 衡 质 量 在 两 支 承 所 在 平 面 上 分 解 。左 支 承 ： ；右 支 承 ： ；则 在 两 个 支 承 所 在 平 面 上 的 质 径 积 的 大 小 分 别 为 ：左 支 承 ： ；右 支 承 ： ；方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 外 面 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 11 （ b ） （ c ） 所 示 。 由 动 平 衡 条 件 得 ：左 支 承 ： ， 量 得 ，则 支 反 力 大 小 为右 支 承 ： ， 量 得 ，则 支 反 力 大 小 为8-7图 8.13解 ：
9、（ 1） 先 把 不 平 衡 质 量 在 两 平 衡 基 面 和 上 分 解 。基 面 ：基 面 ：则 在 两 个 基 面 上 的 质 径 积 分 别 为 ：基 面 ： ， 方 向 垂 直 向 下 。基 面 ： ， 方 向 垂 直 向 上 。用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 13 （ a ） （ b ） 所 示 。 由 动 平 衡 条 件 得 ：基 面 ： ， 平 衡 质 径 积 ， 方 向 垂 直 向 上 。基 面 ： ， 平 衡 质 径 积 ， 方 向 垂 直 向 下 。8-8图 8.14解 ： 先 把 不 平 衡 质 量 在 两 平 衡 基 面 和 上 分 解 。基 面
10、 ：基 面 ：则 在 两 个 基 面 上 的 质 径 积 分 别 为 ：基 面 ：图 8.15基 面 ：用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 15 （ a ） （ b ） 所 示 。 由 动 平 衡 条 件 得 ：和由 图 上 量 取 ： ， 方 向 如 图 8 . 15 （ a ） （ b ） 所 示 。校 核 。 设 坐 标 轴 方 向 如 图 8 . 15 所 示 ， 用 解 析 法 校 核 。基 面 ：向 有 ：向 有 ：基 面 ：向 有 ：向 有 ：两 个 平 面 在 向 和 向 合 力 均 为 零 ， 因 此 所 得 结 果 正 确 。由 于 回 转 半 径 为 ，
11、因 此 所 加 的 平 衡 质 量 应 为8-9图 8.17解 ： 先 把 不 平 衡 质 量 在 两 平 衡 基 面 和 上 分 解 。基 面 ：基 面 ：则 在 两 个 基 面 上 的 质 径 积 的 大 小 分 别 为 ：基 面 ：基 面 ：方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 外 面 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 17 （ a ） （ b ） 所 示 。 由 动 平 衡 条件 得 ：基 面 ： ，量 得 ， ， 方 向 如 图 所 示 。基 面 ：量 得 ， ， 方 向 如 图 所 示 。8-10 解 ： （ 1） 求 左 右 支 反 力 实 际 上 就
12、 是 求 动 平 衡 时 在 支 点 、 所 在 平 面 所 需 要 的 平 衡 力 。 先 把 不 平 衡 质 量 在 两 平 衡 基 面 和 上 分解 。 基 面 ：基 面 ：则 在 两 个 基 面 上 的 质 径 积 的 大 小 分 别 为 ：基 面 ：基 面 ：方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 外 面 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 19 （ a ）图 8.19（ b ） 所 示 。 由 动 平 衡 条 件 得 ：基 面 ： ，量 得 ， 则 支 反 力 方 向 如 图 8 . 19 （ a ） 所 示 ， 大 小 为 。基 面 ：量 得 ， 则 支
13、反 力 方 向 如 图 8 . 19 （ b ） 所 示 ， 大 小 为（ 2） 如 果 在 面 上 加 一 平 衡 质 径 积 进 行 静 平 衡 ， 则 按 静 平 衡 条 件 求 解 ， 只 需 要 ， 和三 个 质 径 积 矢 量 和 为 零 即 可 。方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 外 面 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 19 （ c ） 所 示 。 由 静 平 衡 条 件 得 ：。 量 得 ， 方 向 如 图 8 . 19 （ c ） 所 示 。（ 3） 静 平 衡 之 后 ， 按 照 有 三 个 偏 心 质 量 做 动 平 衡 计 算 ， 求
14、取 基 面 和 上 的 平 衡 力 即 可 。 同 理 把 所 有 不平 衡 质 量 在 两 平 衡 基 面 和 上 分 解 ， 然 后 求 基 面 上 的 质 径 积 ， 有 ：基 面 ： ，基 面 ： ，方 向 沿 着 各 自 的 向 径 指 向 外 面 。 用 作 图 法 求 解 ， 取 ， 作 图 8 . 19 （ d ） （ e ） 所 示 。 由 动 平 衡 条 件得 ：基 面 ： ，量 得 ， 则 支 反 力 方 向 如 图 8 . 19 （ d ） 所 示 ， 大 小 为 。基 面 ：量 得 ， 则 支 反 力 方 向 如 图 8 . 19 （ e ） 所 示 ， 大 小 为（
15、 4） 静 平 衡 后 ， 两 个 支 座 的 支 反 力 一 个 增 大 ， 一 个 减 小 。第 九 章 机 械 零 件 设 计 概 论9-1答 退 火 ： 将 钢 加 热 到 一 定 温 度 ， 并 保 温 到 一 定 时 间 后 ， 随 炉 缓 慢 冷 却 的 热 处 理 方 法 。 主 要 用 来 消 除 内 应 力 、 降 低 硬 度 ， 便 于 切 削 。正 火 ： 将 钢 加 热 到 一 定 温 度 ， 保 温 一 定 时 间 后 ， 空 冷 或 风 冷 的 热 处 理 方 法 。 可 消 除 内 应 力 ， 降 低 硬 度 ， 便 于 切 削 加 工 ； 对 一 般 零 件
16、， 也 可作 为 最 终 热 处 理 ， 提 高 材 料 的 机 械 性 能 。淬 火 ： 将 钢 加 热 到 一 定 温 度 ， 保 温 一 定 时 间 后 ， 浸 入 到 淬 火 介 质 中 快 速 冷 却 的 热 处 理 方 法 。 可 提 高 材 料 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 但 存 在 很 大 的 内应 力 ， 脆 性 也 相 应 增 加 。 淬 火 后 一 般 需 回 火 。 淬 火 还 可 提 高 其 抗 腐 蚀 性 。调 质 ： 淬 火 后 加 高 温 回 火 的 热 处 理 方 法 。 可 获 得 强 度 、 硬 度 、 塑 性 、 韧 性 等 均 较 好 的 综 合 力 学 性 能 ， 广 泛 应 用 于 较 为 重 要 的 零 件 设 计 中 。表 面 淬 火 ： 迅 速 将 零 件 表 面 加 热 到 淬 火 温 度 后 立 即 喷 水 冷 却 ， 使
