28 在图示机构中，当曲柄推动分度圆半径为r的齿轮3沿固定齿条5滚动时，带动活动齿条4平动，设构件长度及质心位置Si，质量mi及绕质心的转动惯量
JSi(i=1,2,3,4)均已知，
作用在构件1上的力矩M1和作用在齿条4上的力F4亦已知。忽略构件的重力。求：
(1)以构件1为等效构件时的等效力矩； (2)以构件4为等效构件时的等效质量。
29 一机器作稳定运动，其中一个运动循环中的等效阻力矩Mr与等效驱动力矩Md的变化线如图示。机器的等效转动惯量J=1kg?m2，在运动循环开始时，等效构件的角速度
?0?20rad/s，试求：
(1)等效驱动力矩Md；
(2)等效构件的最大、最小角速度?max与?min；并指出其出现的位置；确定运转速度不均匀系数；
(3)最大盈亏功?Wmax；
(4)若运转速度不均匀系数? =0.1，则应在等效构件上加多大转动惯量的飞轮？
30 在图示机构中，滑块3的质量为m3，曲柄AB长为r，滑决３的速度?3??1rsin?，?1为曲柄的角速度。当??0180时，阻力F?常数；当??180360时，阻力F?0。
驱动力矩M为常数。曲柄AB绕A轴的转动惯量为JA1，不计构件２的质量及各运动副中的摩擦。设在??0时，曲柄的角速度为?0。试求：
（1）取曲柄为等效构件时的等效驱动力矩Md和等效阻力矩Mr； （2）等效转动惯量J；
（3）在稳定运转阶段，作用在曲柄上的驱动力矩M； （4）写出机构的运动方程式。
31 已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩Mr如图所示，等效驱动力矩Md为常数，等效构件的最大及最小角速度分别为：?max?200rad/s及?max?180rad/s。试求：
（1）等效驱动力矩Md的大小； （2）运转的速度不均匀系数?；
（3）当要求?在0.05范围内，并不计其余构件的转动惯量时，应装在等效构件上的飞轮的转动惯量JF。
32 已知一齿轮传动机构，其中z2?2z1 , z4?2z3，在齿轮4上有一工作阻力矩M4，在其一个工作循环（?4?2?）中，M4的变化如图示。轮1为主动轮。如加在轮1上的驱动力矩Md为常数，试求：
（1）在机器稳定运转时，Md的大小应是多少？并画出以轮1为等效构件时的等效力矩Mr??1、Md??1曲线；
（2）最大盈亏功?Wmax；
（3）设各轮对其转动中心的转动惯量分别为J1?J3?01. kg?m2，J2?J4?0.2
.，则安装在轮1上kg?m2，如轮1的平均角速度?m?10?rad/s，其速度不均匀系数??01的飞轮转动惯量JF??
（4）如将飞轮装在轮4轴上，则所需飞轮转动惯量是增加还是减少？为什么？
第七章 机械的运转及其速度波动的调节
13小 14高速 15不能每瞬时 16相等，运动规律 17常数的，单。 18以轮1为等效构件。
(1)等效转动惯量
2222J?J1??J2?J2??i21??m2?m2??lHiH1?JHiH1
21?1??0.01??0.04?0.01????1???2?4??0.3?????0.18??3 ?3?22FIGHJK2?014. kg?m2
(2)等效力矩M 设?1方向为正。
M?1??M1?1?MH?H??10?1?60??1所以M??10?20?10 N?m
计算结果为正值，表明M方向与?1同方向。 19
13
F?F4vAsin?2v41?F42?F4sin30??200??100vA2vA22N
M2?FlAO2?100?0.3?30 N?m，为逆时针方向。
因为M1?1?M2?2
M1?所以
M2?2?1??z11M2???30??15 N?mz22
\?\号表示为顺时针方向。
????v?J?JO1?JO2?2??M4?4???1???1? (2)
22?2z11???因为1z22
v4?v4??1?2?2v4z13?lAO?1?sin30??0.3???1vA2z2240
2?1??3?J?0.01?0.15????10????2??40? 所以
?0.01?0.0375?0.05625
kg?m2 ?010375.20
22??1J?J1????2(1)
???2???J2?????22???2???J3?????22??e?2???m3?????22??v4???m4?????22????
2(a)用瞬心法求v4先确定瞬心P34，它位于S3点，所以
v4?vP34??3lO2S3??2e，方向垂直向上。
?z2J?J1??z?1(b)
?22??J?J?me?me2334??
2(2)M1为驱动力矩，Q为工作阻力，v4与Q的方向恰好相反，则：
M?M1??1??v4??z2?z2?1????Qe?Q??M?1?2?????2z?2??1?z1
z2?1z注：等效构件为构件2，应将M1(?1)中的?1以1代之。
21
（1）求Md
Md?2?????Mrmax??
第七章 机械的运转及其速度波动的调节习题与答案分解
