机械原理练习题定稿版
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机械原理练习题精编
W O R D版
IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
八、(13分)已知某机械一个稳定运动循环内的等效阻力矩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:rad/s 200max =ω及rad/s 180min =ω。试求:
(1)等效驱动力矩M d 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J F 。
八、13分。(1)3分;(2)3分;(3)3分;(4)4分
(1)22d r 00
d d M M ππφφ=⎰⎰ d 1
71000100212.5244M πππ⎛⎫=⨯+⨯= ⎪⎝⎭
N ⋅m (2)()()1901802002
121min max m =+=+=ωωω rad/s (3)()
max 7212.5100618.501054W π∆=-= J (4)J W F max m 2
...==⨯=∆ωδ6185190005
034272 kg ⋅m 2
八、(13分)一机械系统,当取其主轴为等效构件时,在一个稳定运动循环中,其等效阻力矩M r 如图所示。已知等效驱动力矩为常数,机械主轴的平均转速为
1000r/min 。若不计
其余构件 的转动惯量,试问:
(1)当要求运转的速度不均匀系数δ≤005.时,应在主轴上安装一个J F = 的飞
轮;
(2)如不计摩擦损失,驱动此机器的原动机需要多大的功率N (kW )
八、总分:13分。(1)(a)3分;(b)3分;(c)4分;(2)3分
(1)一稳定运动周期中驱动功和阻力功相等,所以 (a) d 5510260233M ππππ⎛⎫⨯+-⨯=⨯ ⎪⎝
⎭ M d ..=183 J (b) .518.31043.6333π⎛⎫⨯-= ⎪⎝⎭
J =∆W max ωm .=
⨯=21000601047198π rad/s (c)J W F max m 2....==⨯=∆ωδ
436331047198005007962 kg ⋅m 2 (2) N M ==⨯=d m ./../.ω100018310471981000192kW
已 知 机 器 在 一 个 运 动 循 环 中 主 轴 上 等 效 阻 力 矩M r 的 变 化 规 律 如 图 示。 设
等 效 驱 动 力 矩M d 为 常 数, 主 轴 平 均 角 速 度ωm =25
rad/s , 许 用 运 转 速 度 不 均 匀 系 数δ =002.。 除 飞 轮 外 其 它 构 件 的 质 量 不 计。 试 求:
(1) 驱 动 力 矩M d ;
(2 ) 主 轴 角 速 度 的 最 大 值ωmax 和 最 小 值ωmin 及 其 出 现 的 位 置( 以ϕ 角 表
示〕;
(3 )最 大 盈 亏 功∆W max ;
(4 )应 装 在 主 轴 上 的 飞 轮 转 动 惯 量J F 。
总 分:15 分。(1)3分;(2)4分;
(3)5分;(4)3分
(1)M d /(/)=⨯+⨯-=40240541215πππ
Nm ( 图 a ) (2)max min m max min m
2ωωωωωδω+=-= ωδωmax m (/)(./).=+=+⨯=1210022252525
rad/s ωδωmin m (/)(./).=-=-⨯=1210022252475
rad/s ωmax 出 现 在 ϕ=︒02()π处。
ωmin 出 现 在 ϕ=π/2 处。
(3)∆W和ϕ的曲线如图 b 所示。
∆W
max
.
=3926J
(4)J
F
./(.).
=⨯= 392625002314
2 kgm2
图示为作用在机器主轴上一个工作循环内驱动力矩M d 的变化规律。设阻力矩M r 为常 数,平均转速 n m =1000 r/min ,试求:
(1)阻力矩M r ;
(2)最大盈亏功∆W max ;
(3)若速度不均匀系数为0.05,应装在主轴上飞轮的转动惯量 J F 。
1. 总分:10分。(1)3分;(2)4分;(3)3分 (1)r 1
1200260027522M πππ⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯= ⎪2⎝⎭
N ⋅m (2)()()max 800275180027511522600
W ππ-∆=⨯⨯⨯-= J (3)[]max 22m 1150.66 10000.0530F W J πωδπ∆===⨯⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭
kg ⋅m 2
八、(10分)某 机 器 一 个 运 动 循 环 对 应 于 等 效 构 件 转 一 周 。 已 知 等 效 阻 力 矩 r M 的 变 化 曲 线 如 图 示, 等 效 驱 动 力 矩 d M 为 常 数, 等 效 构 件 的 平 均 转 速 为100 r/min , 其 运 转 速 度 不 均 匀 系 数 不 超 过 0.02。 忽 略 除 飞 轮 以 外 的 构 件 质 量 和 转 动 惯 量。 试 求:
(1) 等 效 驱 动 力 矩d M ;
(2) 等 效 构 件 最 大 角 速 度m ax ω 和 最 小 角 速 度min ω 的 位 置;
(3) 最 大 盈 亏 功max W ∆;
(4) 装 在 等 效 构 件 上 的 飞 轮 转 动 惯 量J F 。
八、总 分:15 分 。(1)4 分;(2)4 分;(3)3 分;(4)4 分
(1) 求d M M d ⋅2π=800⨯π2+400⨯π2+800⨯π4
∴=M d 400
Nm (2) 画 出 E -ϕ 图, 知
ωmax 在ϕ=0 或(2π) 处,
ωmin 在ϕ=54π 处。 (3) ∆W max .=⨯=40034
94248π=300π J (4) J W F max
m .()..==⨯⨯=∆ωδ2294248210060
00242972π kgm 2