西北工业大学机械原理课后答案第7章-1.doc

第七章 机械的运转及其速度波动的调节题7-7如图所示为一机床工作台的传动系统，设已知各齿轮的齿数，齿轮3的分度圆半径r3，各齿轮的转动惯量J1、J2、J2、J3，因为齿轮1直接装在电动机轴上，故J1中包含了电动机转子的转动惯量，工作台和被加工零件的重量之和为G。当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量Je。解：根据等效转动惯量的等效原则，有题7-9已知某机械稳定运转时其主轴的角速度s=100rad/s，机械的等效转动惯量Je=0.5Kgm2，制动器的最大制动力矩Mr=20Nm（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。解：因此机械系统的等效转动惯量Je及等效力矩Me均为常数，故可利用力矩形式的机械运动方程式 其中：由于 所以该制动器满足工作要求。题7-11 在图a所示的刨床机构中，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，空程中曲柄的转角1=120。当机构的运转不均匀系数=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=1440r/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。解：（1）根据在一个运动循环内，驱动功与阻抗功应相等。可得（2）最大盈亏功为（3）求飞轮转动惯量当飞轮装在曲柄轴上时，飞轮的转动惯量为当飞轮装在电机轴上时，飞轮的转动惯量为讨论：由此可见，飞轮安装在高速轴（即电机轴）上的转动惯量要比安装在低速轴（即曲柄轴）上的转动惯量小得多。题7-12 某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角的变化曲线如图a所示，其运动周期，曲柄的平均转速，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，试求：1) 曲轴最大转速和相应的曲柄转角位置；2) 装在曲轴上的飞轮转动惯量（不计其余构件的转动惯量）。解: 1)确定阻抗力矩因一个运动循环内驱动功应 等于 阻抗功，有解得2)求和作其系统的能量指示图（图b），由图b知，在 c 处机构出现能量最大值，即时，故这时3)求装在曲轴上的飞轮转动惯量故3