机械原理复习题(第7章)
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第7章 机械的运转及其速度波动的调节
一、填空题
1、用飞轮进行调速时,若其它条件不变,则要求的速度不均匀系数越小,飞轮的转动惯量将越 ,在满足同样的速度不均匀系数条件下,为了减小飞轮的转动惯量,应将飞轮安装在 轴上。
2、机械速度呈周期性波动的原因是 ;其 运转不均匀系数δ可表达成 。
3、机器速度波动的类型有 和 两种。前者一般采用的调节方法是 ,后者一般采用的调节方法是 。
4、在电机驱动的冲床上加了飞轮之后,选用的电机功率比原来的 。
5、最大盈亏功是指机械系统在一个运动循环中的 值与 值的差值。 二、选择题
1、机器中安装飞轮后,可以 。
A. 使驱动功与阻力功保持平衡;
B. 增大机器的转速;
C. 调节周期性速度波动;
D. 调节非周期性速度波动。 2、对于存在周期性速度波动的机器,安装飞轮主要是为了在 阶段进行速度调节。
A.起动;
B.停车;
C.稳定运转。
3、对于单自由度的机构系统,假想用一个移动构件等效时,其等效质量按等效前后 相等的条件进行计算。
A.动能;
B.瞬时功率;
C.转动惯量。 4、利用飞轮进行调速的原因是它能 能量。
A.产生;
B.消耗;
C.储存和放出。
5、在周期性速度波动中,一个周期内等效驱动力做功d W 与等效阻力做功r W 的量值关系是 。
A.d r W W >;
B.d r W W <;
C.d r W W ≠;
D.d r W W =。 6、有三个机构系统,它们主轴的max ω和min ω分别是:
A.1025rad/s 975rad/s ,;
B.512.5rad/s rad/s ,487.5;
C.525rad/s rad/s ,475。 其中,运转最不均匀的是 。 三、分析、计算题
1、已知某机械一个稳定运动循环内的等效力矩r M 如图所示,等效驱动力矩d M 为常数,等效构件的最大及最小角速度分别为:s rad /200max =ω及
s rad /180min =ω。试求:
(1) 等效驱动力矩d M 的大小; (2) 运转的速度不均匀系数δ;
(3) 当要求δ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F J 。
2、已知某机器在一个稳定运动循环内的等效阻力矩er M 如图所示,等效驱动力矩ed M 为常数。100/m rad s ω=,[]0.05δ=,不计机器的等效转动惯量e J 试求: 1)等效驱动力矩ed M 的值; 2)最大盈亏功max W ∆;
3)等效构件在最大转速max n 及最小转速min n 时所处的转角位置; 4)飞轮的转动惯量F J 。
3、如下图所示为由齿轮1和2组成的减速传动,驱动力矩1M 为常数。从动轮上所受阻力矩2M 随其转角变化,其变化规律为:当20ϕπ≤≤时,2M c ==常数;当22πϕπ<≤时,20M =。若已知齿轮1、2的转动惯量分别为1J 和2J ,齿数比为213z z =,主动轮转速为1(r /min)n 。试求当给定不均匀系数为δ时,装在主动轮轴上的飞轮转动惯量f J 的大小。
4、设已知一机械系统所受等效阻抗力矩
M的变化规律如下图所示。等效驱动力
r
矩为一常数,一周期内做的功为3140Nm。等效构件的转速为1000r/min。试求当运转不均匀系数0.05
δ≤时,所需的飞轮转动惯量(其余构件的转动惯量忽略不计)。
5、已知机组在稳定运转时期的等效阻力矩的变化曲线M r-ϕ如图所示,等效驱
ω=10rad/s . 为了减小主轴的速动力矩为常数M d=19.6 N.m ,主轴的平均角速度
m
度波动,
不计)
6,各构件的质心均在其相对回转轴线上,它们的转动惯量分别为J1=J2=0.01 kg·m2,J H=0.16 kg·m2 ,行星轮2的质量m2=2 kg ,模数m=10mm,作用在系杆H上的力矩M H=40 N·m,方向与系杆的转向相反。求以构件1为等效构件时的等效转动惯量J e和M H等效力矩M e’。
7、机械系统的等效驱动力矩和等效阻力矩的变化如下图所示。等效构件的平均
δ,不计其余构件的角速度为min
=
.0
1000r,系统的许用运转速度波动系数05
/
转动惯量。求所需飞轮的转动惯量。
8、已知某机械稳定运转时的等效驱动力矩和等效阻力矩如下图所示。机械的等效转动惯量为J e= 1kg·m2,等效驱动力矩为M d =30 Nm,机械稳定运转开始时等效构件的角速度ω0= 25 rad/s,试确定
(1)等效构件的稳定运动规律ω(φ);
(2)速度不均匀系数δ;
(3)最大盈亏功ΔW max ;
(4)若要求[δ]=0.05,系统是否满足要求?如果不满足,求飞轮的转动惯量J F。
9、在下图所示的减速器中,已知各轮的齿数132425,50z z z z ====,各轮的转动惯量2213240.04kgm 0.16kgm J J J J ====,(忽略各轴的转动惯量),作用在轴Ⅲ上的阻力距3100Nm M =。试求选取Ⅰ轴为等效构件时,该机构的等效转动惯量J 和等效阻力距r M 。
10、设一台发动机驱动的机械系统,以曲柄为等效构件,等效驱动力矩为图9-3所示曲线。等效力矩r M 为常数,不计机械中其它构件的质量而只考虑飞轮的转动惯量。当速度不均匀系数0.02δ=,平均转速1000r/min n =时,试计算: 1)等效阻力矩r M 。
2)曲柄的角速度何处最大,何处最小? 3)最大盈亏功max W ∆。 4)飞轮的等效转动惯量F J 。