西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理課后答案-1

1、第七章機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)題7-7如圖所示為一機(jī)床工作臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)已知各齒輪的齒數(shù)，齒輪3的分度圓半徑 丘，各齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ji、J2、J2'、J3,因?yàn)辇X輪1直接裝在電動(dòng)機(jī)軸上，故 Ji中包含了電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量，工作臺(tái)和被加工零件的重量之和為G。當(dāng)取齒輪1為等效構(gòu)件時(shí)，試求該機(jī)械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je。l/vr齒條6Jef、2 / 、2/ 、2O23Gv+ Jd 2+ J3+1°1丿W丿g二 Ji J22 JsiJeJe7 J2£2乙J3陰2+GZ2Z3 g乙Z2Z2Z3 J解：根據(jù)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的等效原則，有 r mi題7-9已知某機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)

2、其主軸的角速度 3 s=100rad/s，機(jī)械的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Je=0.5Kg m2,制 動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩 Mr=20N m （該制動(dòng)器與機(jī)械主軸直接相聯(lián)，并取主軸為等效構(gòu)件）。設(shè)要求制動(dòng)時(shí)間不超過(guò)3s,試檢驗(yàn)該制動(dòng)器是否能滿足工作要求。解：因此機(jī)械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je及等效力矩Me均為常數(shù)，故可利用力矩形式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程,d2式 Me = Je其中：M e - -M r - -20N m = 0.5kg mdtdt 二d = -05 d $ = -0.025d Mr-20t -0.0251；： S = 0.025 S = 2.5s由于 t =2.5s : 3s所以該制動(dòng)器滿足工作要求。題

3、7-11在圖a所示的刨床機(jī)構(gòu)中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分別為Pi=367.7W和P2=3677W，曲柄的平均轉(zhuǎn)速 n=100r/min，空程中曲柄的轉(zhuǎn)角 $ 1=120°。當(dāng)機(jī)構(gòu)的運(yùn) 轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)S =0.05時(shí)，試確定電動(dòng)機(jī)所需的平均功率，并分別計(jì)算在以下兩種情況中的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf （略去各構(gòu)件的重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）：1）飛輪裝在曲柄軸上;2）飛輪裝在電動(dòng)機(jī)軸上，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nn=1440r/min。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)曲柄。為簡(jiǎn)化計(jì)算減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。解：（1）根據(jù)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)功與阻抗功應(yīng)相等。可得PT = RE +F2t2= 2573.

4、9W（2）最大盈虧功為AWmax =(P R)1二 P-R60 i2 二n= 25739 -367.760 =441.24N m（3）求飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量當(dāng)飛輪裝在曲柄軸上時(shí)，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為900AWmax900x441.242J 卩二二 2n2： '2 10020.05 二80.473kg m當(dāng)飛輪裝在電機(jī)軸上時(shí)，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jf - J F= 80.473M00 f<1440 .丿2二 0.388kg m討論：由此可見(jiàn)，飛輪安裝在高速軸（即電機(jī)軸）上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要比安裝在低速軸（即曲柄軸）上 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小得多。題7-12某內(nèi)燃機(jī)的曲柄輸出力矩Md隨曲柄轉(zhuǎn)角 '的變化曲線

5、如圖a所示，其運(yùn)動(dòng)周期丨=二， 曲柄的平均轉(zhuǎn)速nm =620r.min，當(dāng)用該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)一阻力為常數(shù)的機(jī)械時(shí)如果要求運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)：=0.01，試求：1）曲軸最大轉(zhuǎn)速nmax和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置'max ；2）裝在曲軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf （不計(jì)其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量） 解：1）確定阻抗力矩因一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)驅(qū)動(dòng)功應(yīng)等于阻抗功，有= 116.67N m作其系統(tǒng)的能量指示圖（圖b）,由圖b知,在_c_處機(jī)構(gòu)出現(xiàn)能量最大值，即，C 時(shí)，n 二 nmax故 maxC- max =2030130200-11667200= 10416°這時(shí) nmax2 nm = 1001 2620 =623.1 r. min3）求裝在曲軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J FWmax 二 AaABc = 200 -116.67-116.671200 220 二 200 -116.67 亠，亠