分为静载荷和动载荷
材料力学13章 动荷载
3.选用弹性模量较低的材料 弹性模量较低的材料，可以增大静位移。但须注意强度问 题。
13-4 循环应力下构件的疲劳强度
1.特征： 1）强度降低：破坏时的名义应力值往 往低于材料在静载作用下的屈服应力； 2）多次循环：构件在交变应力作用下
发生破坏需要经历一定数量的应力 循环； 3）脆性断裂：构件在破坏前没有明显 的塑性变形预兆，即使韧性材料， 也将呈现“突然”的脆性断裂；
4）断口特征：金属材料的疲劳断裂断口上，有明显的光滑区 域与颗粒区域。
一、静荷载与动荷载 实验结果表明，材料在动载荷下的弹性性能基本上与静
载荷下的相同，因此，只要应力不超过比例极限，胡克定律 仍适用于动载荷下的应力、应变的计算、弹性模续也与静载 荷下的数值相同。 二、动载荷类型
根据构件的加速度的性质，动载荷问题可分为三类：
1.一般加速度运动（包括移动加速与转动加速）构件问题。此时不 会引起材料力学性能的改变，该类问题的处理方法是动静法。
水平冲击图示： 重物以一定的速度，沿水平方向冲击弹 性系统。当重物与弹性系统接触后，系统的最大水平位移 如下图所示。
冲击物： 动能改变：Ek=Qv2/2g
势能改变： Ep=0
被冲击物： 应变能改变：
V
1 2
Fd
d
能量方程 动荷因数
1 2
Q2
g
1 2
Qd d
Kd
d s
2
gs
第13章 动荷载
13.1 概述
船舶结构设计中的载荷分析与优化设计
船舶结构设计中的载荷分析与优化设计一、背景船舶是作为海上运输工具的承载体，需要在水下和水上生活环境中保持稳定的船体结构，以保证航行的安全和船舶的寿命。
因此，船舶结构设计中的载荷分析和优化设计显得尤为重要。
二、载荷分析船舶的载荷通常包括静载荷和动载荷两种。
静载荷主要指船舶自身的重量和货物的重量等固定载荷，而动载荷则包括波浪、风力、液压力等变化的载荷。
载荷分析的主要目的是确定船体结构的承受力和稳定性，以满足航行的要求。
1.静载荷分析静载荷分析是在船舶设计初期进行的，其主要目的是确定船舶自身的重量和船载荷的分布情况，以确定船舶的稳定性和航行性能。
静载荷主要包括以下几个方面的分析：（1）船舶自重分析：船舶的自重主要由船体结构、舱壳、船舱设备等组成。
通过计算这些结构的重量、体积，可以确定船舶自重的分布情况。
（2）货物重量分析：船载货物的种类、数量、重量等都会对船舶的稳定性和承受力产生影响。
因此在设计船舶时需要对各类货物的重量进行分析。
（3）油料重量分析：油料是船舶的重要能源，而不同的油料种类和数量会对船舶的重心位置产生巨大差异。
因此，设计船舶时需要对油料的种类、数量及其分布进行分析。
（4）悬挂件分析：不同的吊装设备会对船舶的结构和稳定性产生巨大影响。
因此，在设计船舶时也需要对悬挂件的种类、数量及其分布进行分析。
2.动载荷分析动载荷分析的目的是为设计师提供关于特定航行条件下船舶如何承受变化载荷的数据。
在船舶设计中，最常见的两种动载荷是波浪和风力。
波浪造成的负荷通常被描述为与振动频率和波浪形状有关的未知变量，需要特殊的计算方法来确定。
同样，风力的大小和方向也会对船舶的承受力产生影响。
三、优化设计在载荷分析的基础上，优化设计可以有效提高船体的强度和航行性能。
优化设计主要涉及以下几个方面：1.结构设计优化结构设计优化是指通过充分考虑船舶载荷情况来改变船体结构形式和尺寸，以达到船体强度和稳定性的最优结果。
2.材料选择优化材料选择优化最终目的是选择最经济、最适合船舶的材料，以满足船体结构的要求。
科学中载荷的定义
科学中载荷的定义载荷是指施加在物体上的外力或外部负荷。
在科学中，载荷是一个非常重要的概念，它涉及到物体的稳定性、结构的强度以及材料的耐久性等方面。
本文将从不同角度解释和探讨载荷的定义及其在科学中的应用。
载荷可以分为静载荷和动载荷。
静载荷是指物体所承受的恒定力或压力，不随时间的变化而变化。
例如，建筑物所承受的自重就是一种静载荷。
而动载荷则是指随时间变化的力或压力，如风力、震动、交通载荷等。
动载荷对物体的影响更加复杂，需要考虑频率、振幅等因素。
在工程领域中，载荷是设计和构建结构的重要考虑因素之一。
例如，建筑物需要承受自身重量、人员活动、气候变化等静态和动态载荷。
工程师需要对这些载荷进行合理估计和计算，以确保结构的安全性和稳定性。
此外，载荷还影响材料的选择和使用。
不同材料对不同载荷的承受能力不同，因此需要根据实际情况选择合适的材料。
在航空航天领域，载荷的概念也非常重要。
飞机和宇宙飞船需要承受飞行过程中的各种动态载荷，如重力、气动载荷、推力等。
这些载荷对飞行器的结构和材料都提出了严格的要求，需要进行精确的计算和测试，以确保飞行器的安全性和可靠性。
载荷还在材料科学和力学研究中起着重要作用。
通过施加不同的载荷，科学家可以研究材料的力学性能，如强度、硬度、韧性等。
这些研究对于改进材料的性能和开发新的材料具有重要意义。
载荷是科学中一个重要而广泛的概念。
它涉及到物体的稳定性、结构的强度以及材料的性能等方面。
在工程、航空航天、材料科学等领域中，载荷的准确估计和计算对于设计、建造和研究都至关重要。
通过对载荷的认识和理解，我们可以更好地应对各种力学挑战，推动科学技术的发展。
9运动生物力学
4. 剪切
标准的剪切载荷是一对大小相等，方向相 反，作用线相距很近的力的作用，有使骨发生 错动（剪切）的趋势，在骨骼内部的剪切面产 生剪应力。
5. 扭转
载荷加于骨上使其沿轴线产生扭曲时， 即形成扭转。
6. 复合载荷
由于骨的几何结构不规则，且始终受到 多种不定的载荷，因此，在体骨的载荷是复杂 的。
四、骨的受力形式与表现
力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。 力矩：力和力臂的乘积。 阻力矩：阻力和阻力臂的乘积。
二、杠杆的分类
1. 第一类杠杆（平衡杠杆）
特征：支点在力点与阻力点中间，主要作用是传递动力和 保持平衡，支点靠近力点时有增大速度和幅度的作用，支 点靠近阻力点时有省力的作用。
F 2L L
L
2F
F
L
F
L
F L
F
三、肌肉结构力学模型的性质
（一）肌肉张力——长度特性 1. 收缩元张力——长度曲线
10 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 1 .0 1 .5 2 .0 2 3 3 .5 .0 .5 4 .0 A B c
等 收 过 中 张 — 度 线 长 缩 程 的 力 长 曲
F P S
这里称为S上的平均应力。
（三）应变
要研究内力在截面上的分布规律，首先必须研究 物体中各点处的变形程度。假设把物体分为无数很小 的正六面体，沿X轴方向的AB边原长X，变形后长度 改变了 X ， X 称为线段AB的线变形。伸长时 X 为 正值，缩短时为负值。若AB上各点的变形程度相同， 则比值为： X X 表示单位长度的伸长或缩短，称为线应变。若沿 AB线段各点变形程度不同，则线应变定义为：
天津市起重机械指挥考试(含答案)
天津市起重机械指挥考试(含答案)一、判断题(60题)1.放置滚杠时不准戴手套、最新解析、，以防将手套绞入压伤手指。
A.正确B.错误2.载荷可分为静载荷和动载荷。
A.正确B.错误3.吊索的安全系数，无弯曲吊装K=8～10。
A.正确B.错误4.《中华人民共和国特种设备安全法》规定，特种设备安全管理人员、检测人员和作业人员应当严格执行安全技术规范和管理制度，保证特种设备安全。
A.正确B.错误5.起重吊装重型或大型设备时使用滑轮组可以用较小的拉力起吊很大的重量。
A.正确B.错误6.卷扬机的电气控制装置要放在操作人员的身旁，所有电气设备应装有可靠的接地线，以防触电。
电气开关需要保护罩。
A.正确B.错误7.使用多根绳索捆绑物体时，要在试吊过程中调整好各支绳，防止绳索由于长短不同而受力不均，导致事故的发生。
A.正确B.错误8.依据GB/T6067.1—2011《《起重机械安全规程》规定，指挥人员应具有判断距离、高度和净空的能力。
A.正确B.错误9.起重机每一个工作机构都有各自的工作速度。
A.正确B.错误10.设备在起吊时，一般要垂直，即吊钩中心线通过设备的重心。
A.正确B.错误11.根据《《特种设备作业人员监督管理办法》，违章指挥特种设备作业的，责令用人单位改正，并处1000元以上3万元以下罚款。
A.正确B.错误12.板钩衬套磨损达原尺寸的50%时，应报废重新配制合格的衬套。
A.正确B.错误13.吊钩不需设置防脱钩装置。
A.正确B.错误14.用两台起重机同吊一重物时，重物重量小于两台起重机额定起重量就可以。
A.正确B.错误15.由于大雾、烟尘的影响或光线阴暗看不清吊物时，不准进行吊运操作。
A.正确B.错误16.专用手势信号指具有特殊的起升、变幅、回转机构的起重机单独使用的指挥手势。
A.正确B.错误17.装置一组钢丝绳绳卡，至少要用2只绳卡。
A.正确B.错误18.在开始起升或下降起重负载时，应用“微动”信号指挥，待负载离地100～200毫米时，稳妥后方可正常上升或下降。
分析力学基础-6
d
解：
Fv 2 Ek = 2g
Ep = 0
1 Vεd = ⋅ Fd ∆d 2
G C v a
G
Fd
杆内的应变能为
Fd a 3 ∆d = 3EI
3EI 由此得 Fd = 3 ∆d a
A (a)
A (b)
于是， 于是，可得杆内的应变能为
1 1 3EI 2 Vεd = Fd ∆d = ( 3 ) ∆d 2 2 a
转动构件的动应力: 二、转动构件的动应力: 重为G的球装在长 的转臂端部， 的球装在长L的转臂端部 例6-3 重为 的球装在长 的转臂端部，以等角速度 在光滑水平面上绕O点旋转 已知许用强度[ 点旋转， 在光滑水平面上绕 点旋转， 已知许用强度 σ] ， 求转臂的截面面积（不计转臂自重）。 求转臂的截面面积（不计转臂自重）。
(a)
一、自由落体冲击问题 设重量为P的重物，从高度 自由落下 自由落下， 设重量为 的重物，从高度h自由落下，冲击到等截 的重物 面直杆AB的 端 长度为l 横截面面积为A。 面直杆 的B端。杆AB长度为 ，横截面面积为 。 长度为
A P l A A
h
F B (a)
P
d
∆d
(b)
∆st
(c)
B
B
简化成
∆d2 − 2 ∆st ∆d − 2 ∆st h = 0
的两个根， 的那个根， 解出 ∆d 的两个根，取其中大于 ∆st 的那个根，即得
2h ) ∆d = ∆st (1 + 1 + ∆st 2h 引用记号 K d = (1 + 1 + ) ∆st
则
∆d = K d ∆st
(e)
将上式两边乘以 E/l 后得
起重机载荷计算方法
起重机载荷计算方法起重机是工业生产中常用的一种设备，用于搬运和移动重物。
在使用起重机进行作业时，需要对起重机的载荷进行准确计算，以确保作业的安全和高效。
本文将介绍起重机载荷计算的方法。
一、静载荷和动载荷起重机的载荷分为静载荷和动载荷两种。
1. 静载荷静载荷是指起重机在静止状态下受到的力，通常包括自重、货物的重量以及起重机受到的任何外部力。
静载荷的计算方法通常基于力学原理，并考虑各种参数，如起重机的结构、重心位置、旋转半径等。
2. 动载荷动载荷是指起重机在移动或提升货物时受到的力，包括动力引起的力和惯性力。
动载荷的计算方法需要考虑起重机的运动和加速度等因素，以确保起重机在作业过程中的稳定性和安全性。
二、起重机载荷计算的基本原理起重机载荷计算的基本原理是根据力学和静力学定律，将作用在起重机上的各种力量分析和计算，从而得出起重机的受力情况以及各个部件的受力大小。
起重机载荷计算的基本步骤如下：1. 确定起重物的重量，包括重物的实际重量以及所需的安全余量。
2. 分析起重物所受的外部力，如重物本身所受的力、其他设备的影响力等。
3. 根据起重机的结构和参数，计算起重机的自重。
4. 根据作业要求和实际情况，计算起重机的工作半径、工作高度等参数。
5. 结合起重机的工作状态，计算起重机的动载荷，包括提升力、水平力和倾斜力等。
6. 根据计算结果，评估起重机的受力情况，确定是否满足安全要求。
三、起重机载荷计算方法的应用起重机载荷计算方法广泛应用于各个领域，特别是工业生产和建筑工程中的货物搬运和安装。
在工业生产中，通过准确计算起重机的载荷，可以确保货物的安全搬运和准时投放，提高作业效率。
同时，也可以对起重机的结构进行优化设计，减少起重机的自重，提高工作效率和能源利用率。
在建筑工程中，起重机是现代建筑所必需的设备之一。
通过对起重机载荷的准确计算，可以保证建筑材料的安全运输和安装。
同时，还可以预测起重机在不同作业环境下的工作情况，为工程人员提供重要的参考依据。
混凝土桥梁承载力标准
混凝土桥梁承载力标准一、前言混凝土桥梁作为公路交通的重要组成部分，承载着车辆和行人的重量，其承载力的标准对于保证道路安全和交通畅通具有重要意义。
本文旨在介绍混凝土桥梁承载力的标准，以便工程师和设计师在设计和建造混凝土桥梁时能够遵守标准，确保其承载力符合要求。
二、混凝土桥梁的承载力混凝土桥梁的承载力是指桥梁能够承受的最大荷载。
其承载力的大小直接影响到桥梁的安全和稳定性。
混凝土桥梁的承载力标准包括以下几个方面：1. 荷载标准荷载标准是指混凝土桥梁能够承受的最大荷载标准，它是根据桥梁的设计要求和实际使用情况制定的。
荷载标准通常分为静载荷、动载荷和地震荷。
静载荷是指桥梁在静止状态下所承受的荷载，包括自重、道路照明、雨水、积雪等。
动载荷是指桥梁在车辆通过时所承受的荷载，包括车辆重量、车速、车轮间距等。
地震荷是指在地震发生时桥梁所承受的荷载。
2. 桥梁结构标准桥梁结构标准是指混凝土桥梁的结构强度和刚度要求。
桥梁结构标准通常包括以下几个方面：（1）桥梁的载荷能力要大于实际荷载，以确保桥梁的安全性。
（2）桥梁的弯曲刚度和扭曲刚度要足够大，以保证桥梁在荷载作用下的变形不超过规定值。
（3）桥梁的横向稳定性和纵向稳定性要好，以保证桥梁在使用过程中不会出现倾斜或垮塌等现象。
3. 材料标准材料标准是指混凝土桥梁所使用的材料的强度和质量要求。
混凝土桥梁所使用的材料包括混凝土、钢筋、预应力钢束等。
混凝土的强度要求根据桥梁的设计要求和使用环境而定。
一般来说，混凝土的强度要求应大于设计荷载所产生的应力。
钢筋和预应力钢束的强度要求也应符合设计要求，以保证桥梁的承载力和稳定性。
4. 桥梁使用寿命标准桥梁使用寿命标准是指混凝土桥梁的设计使用寿命和维护保养要求。
桥梁的使用寿命应根据其使用环境、荷载和材料等因素而定。
一般来说，桥梁的设计使用寿命应不少于50年。
桥梁的维护保养要求包括定期检查、维修和加固等。
定期检查可以及时发现桥梁的缺陷和病害，维修可以及时修补桥梁的损坏部位，加固可以提高桥梁的承载能力和使用寿命。
起重载荷分类与载荷组（三篇）
起重载荷分类与载荷组作用在起重机上的载荷分为三类，即：基本载荷、附加载荷和特殊载荷。
1．基本载荷基本载荷是指始终或经常作用在起重机结构上的载荷，包括自重载荷、起升载荷、惯性水平载荷，以及考虑动载系数（，，）与相应静载荷相乘的动载效应。
对于某些用抓斗（料箱）或电磁盘作业的起重机，应考虑由于突然卸载使起升载荷产生的动态减载作用。
2．附加载荷附加载荷是指起重机在正常工作状态下结构所受到的非经常性作用的载荷。
包括起重机工作状态下作用在结构上的最大风载荷、起重机偏斜运行侧向力，以及根据实际情况决定而考虑的温度载荷、冰雪载荷及某些工艺载荷等。
3．特殊载荷特殊载荷是指起重机处于非工作状态时，结构可能受到的最大载荷或者在工作状态下结构偶然受到的不利载荷。
前者如结构所受到的非工作状态的最大风载荷、试验载荷，以及根据实际情况决定而考虑的安装载荷、地震载荷和某些工艺载荷等；后者如起重机在工作状态下所受到的碰撞载荷等。
只考虑基本载荷组合者为组合Ⅰ，考虑基本载荷和附加载荷组合者为组合Ⅱ，考虑基本载荷和特殊载荷组合者或三类载荷都组合者为组合Ⅲ。
各类载荷组合是结构强度和稳定性计算的原始依据，强度和稳定性的安全系数必须同时满足载荷组合Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ三类情况下的规定值，疲劳强度只按载荷组合Ⅰ进行计算。
起重载荷分类与载荷组（二）起重载荷分类：起重载荷是指在起重机构中产生的各种力、力矩和冲击等作用力，它们的作用使得起重机在工作过程中能够完成各种起重操作。
根据起重机使用的行业、工作环境和具体需求的不同，起重载荷可以分为以下几类：1. 静载荷：静载荷是指起重机在未启动状态下所受的重力荷载。
包括自重、起升物重力和起重机构本身的结构重量等。
静载荷是起重机设计和制造的基本依据，它对起重机的结构强度和稳定性有着直接影响。
2. 动载荷：动载荷是指起重机工作过程中由于物体的运动而产生的荷载。
包括起升物的惯性力、加速度和减速度对起重机产生的荷载等。
动载荷会对起重机所承受的荷载产生较大的冲击力，因此在起重机的设计和制造中需要充分考虑动载荷对结构的影响。
机械设计概念题
8、V 带传动中，V1 为主动轮圆周速度，V2 为从动轮圆周速度，V 为带速，这些速度之间存
在的关系是（ B ）
A.V1=V2=V
B.V1>V>V2
C.V1<V<V2
D.V1=V>V2
9、带传动中，带每转一周，拉应力是（ A ）
A.有规律变化的
B.不变的
C.无规律变化的
二、填空题 1、带传动工作时，带中的应力有紧边和松边拉力产生的 拉 应力、离心力产生的拉应力和 弯曲 应力。最大应力发生在紧边与 小 带轮的接触处。 2、已知某 V 带传动所传递的功率 P=5.5kW，带速 v=8.8m/s，紧边拉力 F1 与松边拉力 F2 的关 系为 F1=1.5F2。则其有效圆周力 Fe 为 625 N，紧边拉力为 1875 N，松边拉力为 1250 N。 3、带传动中，带每转一周受 拉 应力、 弯曲 应力和 离心拉 应力作用，最大应力发生在 带的紧边开始绕上小带轮处 。 4、选取 V 带型号，主要取决于 功率 和 小带轮转速 。 5、带传动的主要失效形式是 打滑 和 疲劳破坏 。
6、带传动中紧边拉力为 F1，松边拉力为 F2，则其传递的有效圆周力 F 为（ C ）
A.F1+F2
B.（F1-F2）/2 C.F1-F2
D.（F1+F2）/2
7、作为普通 V 带工作面的两侧面夹角为φ=40°，相应的 V 带轮槽的两侧面夹角则（ B ）
3
A.大于 60°
B.小于 40°
C.等于 40°
。Fmax 与初拉力 F0、包角α1 和摩擦系数 f 有关。
（2）F0 大、α1 大、f 大，则产生的摩擦力大，传递的最大有效圆周力也大。
5、如图所示为带传动简图。轮 1 为主动轮。试问：（1）带传动的主要失效形式有哪些？（2） 带传动工作时为什么出现弹性滑动现象？这种滑动是否可以避免？（3）带传动工作时，带
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控制理论方法是根据经典控制理论和现代控制
理论和方法来对进伺行服设系计统的的，基已本经要形求成：一个相当完整、 内容极为丰富1的稳理定论性和系方统法在体其系工。作范围内是
稳定、可靠的； 它能解决2 动精力度学比方较法经末济能地解达决到的给问定题精，度即对伺服 系统五个方面的的要基求本；要求。
其原因在于3 快动速力性学方系法统是输按出机响电应传指动令系输统入来进行设 计计算的，因此的，速是度一要种快近；似的设计方法。
fL
由此与fc对应的Mc按前述的最大静转矩校核即可。
由图得fq＝5000Hz时，Mdmk＝8.5N.m，Mq< Mdmk 12
5．5 控制理论方法的基本内容和步骤
伺服系统设计的工程方法包含的基本内容和步骤
1 伺服系统的技术性能指标 2 拟定伺服系统的原理图及其元部件的选择 3 建立伺服系统的动态数学模型 4 根据数学模型，进行综合校正以满足给定性能指标
②最大切削负载时所需力矩Mc
Mt
Fs μ(W Fy ) tsp 2πη i
2150 0.06 (2000 4300 ) 0.006
2π 0.81.25
2.415 N m
M c M f M 0 M t 0.1146 0.043 2.415 2.57 N m
60 0.03
3.8072
N
m
8
初选步进电动机型 号110BYG260B， 它的矩频特性曲线 如图所示。
9
其最大静转矩Mjmax＝9.5N.m， 转动惯量Jm＝9.7kg.cm2，fm=1600Hz，故有 ①快速空载起动所需转矩Mq
M q M amax M f M 0 3.6550 0.1146 0.043 3.8126 N m
10
③快速进给时所需转矩Mk
M k M f M 0 0.1146 0.043 0.1576 N m
由计算可知，Mq，Mc，Mk三种工况下以快速空载起 动所需转矩最大，以此项作为初选步进电动机的依据。
M q M j max 0.40
（4）步进电动机的动态特性校验
Je
Jm
1
2
3
4
解： （1）脉冲当量的选择
初选步三相进电动机的步距角为0.75°/1.5°,当三相六
拍运动时，步距角
b 0.75
其每转脉冲数
360 S 480p / r
b
根据脉冲当量δ的定义，初选δ＝0.01mm/p，由 此可得中间齿轮传动速比i为
i tsp
6
1.25
Je
J g1 JW
Jg2 Js i2
0.2 0.012
0.481 11.31 1.25 2
7.76kg cm2
7.76 104 kg m2
（3）等效负载转矩计算
1) 折算到电动机轴上的摩擦转矩
Mf
Wt sp 2 i
0.06 2000 0.006
5.4.2 经济型数控车床纵向进给系统的设计
已知拖板重W=2000N，拖板与贴塑导轨间摩擦 系数μ＝0.06，车削时最大车削负载Fs＝2150N（与 运动方向相反），y向切削分力Fy＝2Fz＝4300N（垂 直于导轨），要求刀具切削时的进给速度ν1＝10～ 500mm/min，快速行程速度ν2＝3000mm/min，滚 珠丝杠名义直径d0＝32mm，导程tsp＝6mm，丝杠 总长L＝1400mm，拖板最大行程为1150mm，定位 精度±0.01mm，试选择合适的步进电动机，并检查 其起动特性和工作速度。
2 0.8 1.25
0.1146 N m
η—丝杠预紧时的传动效率，取η＝0.8
7
2）空载起动时折算到电动机轴上的最大附加力矩
M0
Fp 0t sp
2 i
(1
2 0
)
716 0.006
2 0.81.25 3
(1
0.92 )
0.043 N
m
式中η0＝0.9，Fp0＝1/3Fz
对于工程实4际灵，敏其度伺系服统系对统参是数相变当化复的杂灵的敏，通常是由 具定，法有一才。众些能多基便机本于电 参 设参 数 计度 化 5抗 力数 、 计抗要 而 外 等的根算干小受部。、据，扰，到负高具这性即太载阶体便系大干系的条形统的扰统非件成性影和应线了进能响高具性伺行不；频有的服适因噪良控 系当参声好制 统地数 的的系 设降变 能抵统 计阶， 的和需 工线要 程性设 方化
32
0.481kg cm2
0.481 10 4 kg m2
式中b2＝10mm，为大齿轮宽度
6
4）小齿轮的转动惯量Jg1
J g1
d14 b1
32
44 1.2 7.85 10 3
32
0.2kg cm2
0.2 10 4 kg m2
式中b1＝12mm，为小齿轮宽度 折算到电机轴上总惯性负载Je为
7.76 9.7
0.8
4
11
该步进电动机带惯量的最大起动频率
fL Βιβλιοθήκη fm1 Je Jm
1600 1192.6Hz 1 0.8
步进电机工作时最大空载起动频率和切削时的最 大工作频率
fq
vmax
60
3000 5000Hz 60 0.01
fL
fc
v1 m a x
60
500 833.3Hz 60 0.01
2）拖板运动惯量换算到电机轴上的转动惯量JW
JW
W g
( tsp )2 1
2 i 2
2000 980
( 0.6)2 1
2 1.25 2
1.2 10 2 kg cm2
1.2 10 6 kg m2
3）大齿轮的转动惯量Jg2
J g2
d
4 2
b2
32
54 1.0 7.85 10 3
3) 空载启动时折算到电机轴上的最大加速度转矩
nmax
vmax
b
360
3000 0.75 0.01 360
625r / min
取起动加速时间ta＝0.03s
M amax
J
(Jm
Je)
2nm a x
60ta
(9.7 10 4
7.76 10 4 )
2 625
δ S 0.01 480
选小齿轮齿数Z1＝20，Z2＝25，模数m＝2mm。
5
（2）等效转动惯量计算
1）滚珠丝杠的转动惯量Js
Js
d
4 0
l
32
(3.2)4 140 7.85 10 3
32
11.31kg cm2
11.31 10 4 kg m2
式中的钢密度 7.85 10 3 kg / cm3