20xx機(jī)械原理西工大第七版)習(xí)題答案精選-資料下載頁(yè)
2025-03-30 05:02本頁(yè)面
【正文】 中角速度ω與角加速度α隨時(shí)間的變化關(guān)系。解 由于機(jī)械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為常數(shù)，等效力矩為速度的函數(shù)，故可利用力矩方式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式Me(ω)=Med(ω)Mer(ω)=Jedω/dt即10000100ω8000=8dω/dt對(duì)式①積分得 zz1J(J2?J3)(1)2?m4l2(1)22z2z2 dt??8d?100??2000 (1)8?d(100??2000)100?100(100??2000)8??[ln(100??2000)?ln(100?100?2000)]1002??[ln(100??2000)?ln8000]25 (2) t??將式(2)改寫為= In(100ω一2000)一ln8 000解得 ω=20+上式對(duì)t求導(dǎo)得 α= dω/dt=7—11在圖示的刨床機(jī)構(gòu)中，已經(jīng)明白空程和工作行程中耗費(fèi)于克服阻抗力的恒功率分別為P1= w和p2=3 677 w，曲柄的平均轉(zhuǎn)速n=100 r／min，空程曲柄的轉(zhuǎn)角為φ1=120o。當(dāng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)δ=，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=I 440 r／min。電動(dòng)機(jī)通過減速器驅(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)確定電動(dòng)機(jī)的平均功率。作功率循環(huán)圖如以下列圖所示。按照在一個(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=P1t1+P2t2P=(P1t1+P2t2)/T=(P1φ1+P2φ2)/(φ1+φ2)=(+3 6772/3)=2 w(2)由圖知最大盈虧功為：、△Wmax=(PP1)t1=(PP1)(60φ1)/(2πn)=() 60(1/3) (1/100)=1）當(dāng)飛輪裝在曲柄軸上時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為2）飛輪裝在電機(jī)軸上時(shí)，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JF`=JF(n/nn)2=(100/1440)2= JF?900?Wmax900????2n2[?]?2?100?712 某內(nèi)燃機(jī)的曲柄輸出力矩Md隨曲柄轉(zhuǎn)角?的變化曲線如圖所示，其運(yùn)動(dòng)周期?T??,曲柄的平均轉(zhuǎn)速nm?620r/min。當(dāng)用該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)一阻抗力為常數(shù)的機(jī)械時(shí)，假設(shè)要求其運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)?=。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．因而有MrφT=AOABC=200（1/2）(π/6+π)解得Mr=(1/π) 200(1/2) (π/6+π)=l 7 (2)求曲軸最大轉(zhuǎn)速nmax，和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置φmax：作其系統(tǒng)的能量指示圖(見圖(b))．由圖可知在c處機(jī)構(gòu)出現(xiàn)能量最大值．即φ=φc時(shí)，n=nmax。故Φmax=20o+30o+130o()/200=如今nmax=(1+δ/2)nm=(1+) 620=（3)求裝在曲軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，：?Wmax?AbABc?200??20?200??200??(?????故：7—13圖示為兩同軸線的軸1和2以摩擦離合器相連。軸1和飛輪的總質(zhì)量為100 kg，回轉(zhuǎn)半徑ρ=450 mm；軸2和轉(zhuǎn)子的總質(zhì)量為250 kg，回轉(zhuǎn)半徑ρ=625 mm。在離合器接合前，軸1的轉(zhuǎn)速為n，=100 r／min，而軸2以n：=20 groin的轉(zhuǎn)速與軸1同向轉(zhuǎn)動(dòng)。在離合器接合后3 s，兩軸即到達(dá)一樣的速度。設(shè)在離合器接合過程中，無(wú)外加驅(qū)動(dòng)力矩和阻抗力矩。試求：1)兩軸接合后的公共角速度。2)在離合器結(jié)合過程中，離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小。JF?900?Wmax900????2n2[?]?26202?解 設(shè)離合器結(jié)合過程中所傳遞的摩擦力矩為Mf．兩軸結(jié)合后的公共角速度為ω。根鋸力矩方式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程。關(guān)于軸l和軸2，分別有：???1d??J1dt3 （1）d?2???2Mf?0?J2?J2dt3（2）J??J???1122J1?J2 由式（1）（2）得：0?Mf?J1式中J1=m1ρ12J2=m2ρ22ω1=2πn1/60=πn1/30, ω2=2πn2/60=πn2/30從而2n2?100??100??20?m1?12n1?m2?2??????（1）得:Mf?J1?1??37—14圖示為一轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置。1為電動(dòng)機(jī)，額定功率為Pn= kW，額定轉(zhuǎn)速為nn=1 390．r／min，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1= 。 2為減速器，其減速比i2=35, 4為齒輪傳動(dòng)， z3=20，z4=52；減速器和齒輪傳動(dòng)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2e= ；轉(zhuǎn)盤5的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J5=，作用在轉(zhuǎn)盤上的阻力矩為Mr5=80 ；傳動(dòng)裝置及電動(dòng)機(jī)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的阻力矩為Mr1= 。該裝置欲采納點(diǎn)動(dòng)( s)作步進(jìn)調(diào)整，征詢每次點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤5約轉(zhuǎn)過多少度?提示：電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩Mn=9 550Pn／nn，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Md≈2Mn，并近似當(dāng)作常數(shù)。 m1?12n1?100???(??)??(?)?
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