《机械原理期末考试绝版第二版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理期末考试绝版第二版.ppt（51页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、3.33.3图图图图示示示示为为为为凸凸凸凸轮轮轮轮机构的起始位置，机构的起始位置，机构的起始位置，机构的起始位置，试试试试用反用反用反用反转转转转法直接在法直接在法直接在法直接在图图图图上上上上标标标标出：出：出：出：）凸凸凸凸轮轮轮轮按按按按 方向方向方向方向转过转过转过转过4545o o时时时时从从从从动动动动件的位移；件的位移；件的位移；件的位移；）凸凸凸凸轮轮轮轮按按按按 方向方向方向方向转过转过转过转过4545o o时时时时凸凸凸凸轮轮轮轮机构的机构的机构的机构的压压压压力角力角力角力角s-4545o oA13 4题图题图3 4所示所示为摆动滚为摆动滚子从子从动动件件盘盘形凸形凸轮
2、轮机构，凸机构，凸轮为轮为一半一半径径为为R的偏心的偏心圆盘圆盘，圆盘圆盘的的转动转动中心在中心在O点，几何中心在点，几何中心在C点，凸点，凸轮转轮转向如向如图图所示。所示。试试在在图图上作出从上作出从动动件的初始位置，并在件的初始位置，并在图图上上标标出出图图示位置示位置时时凸凸轮转过轮转过的的转转角角 和从和从动动件件摆过摆过的的摆摆角角。OOBB0AACBmax解:(1)作出从动件的初始位置(2)从动件摆过的摆角(3)凸轮转过的转角(4)从动件最大摆角3-53-5图图图图示的示的示的示的对对对对心心心心滚滚滚滚子从子从子从子从动动动动件件件件盘盘盘盘形凸形凸形凸形凸轮轮轮轮机构中，凸机构
3、中，凸机构中，凸机构中，凸轮轮轮轮的的的的实际轮实际轮实际轮实际轮廓廓廓廓为为为为一一一一圆圆圆圆，圆圆圆圆心在心在心在心在A A点，半径点，半径点，半径点，半径40mm40mm，凸，凸，凸，凸轮转动轮转动轮转动轮转动方向如方向如方向如方向如图图图图所示，所示，所示，所示，l lOAOA25mm25mm，滚滚滚滚子半径子半径子半径子半径r rr rmmmm，试问试问试问试问：（）凸（）凸（）凸（）凸轮轮轮轮的理的理的理的理论论论论曲曲曲曲线为线为线为线为何种曲何种曲何种曲何种曲线线线线？（）凸（）凸（）凸（）凸轮轮轮轮的基的基的基的基圆圆圆圆半径半径半径半径r rb b？（）在（）在（）在（）
4、在图图图图上上上上标标标标出出出出图图图图示位置从示位置从示位置从示位置从动动动动件的位移件的位移件的位移件的位移s s，并，并，并，并计计计计算从算从算从算从动动动动件的升距件的升距件的升距件的升距h h？（）用反（）用反（）用反（）用反转转转转法作出当凸法作出当凸法作出当凸法作出当凸轮轮轮轮沿沿沿沿 方向从方向从方向从方向从图图图图示位置示位置示位置示位置转过转过转过转过9090o o时时时时凸凸凸凸轮轮轮轮机构的机构的机构的机构的压压压压力角，并力角，并力角，并力角，并计计计计算推程中的最大算推程中的最大算推程中的最大算推程中的最大压压压压力角力角力角力角maxmax？（）若凸（）若凸（
5、）若凸（）若凸轮实际轮实际轮实际轮实际廓廓廓廓线线线线不不不不变变变变，而将，而将，而将，而将滚滚滚滚子半径改子半径改子半径改子半径改为为为为15mm15mm，从，从，从，从动动动动件的运件的运件的运件的运动动动动规规规规律有无律有无律有无律有无变变变变化？化？化？化？OAhs -Bo解：解：解：解：）理）理）理）理论轮论轮论轮论轮廓曲廓曲廓曲廓曲线为线为线为线为：以点：以点：以点：以点为圆为圆为圆为圆心，半径心，半径心，半径心，半径为为为为R Rr rr r的的的的圆圆圆圆）此）此）此）此时时时时所求的基所求的基所求的基所求的基圆圆圆圆半径半径半径半径为为为为理理理理论轮论轮论轮论轮廓曲廓曲
6、廓曲廓曲线线线线的的的的r rb b rrb br rr rmmmm3 3）从）从）从）从动动动动件的位移如件的位移如件的位移如件的位移如图图图图所示所示所示所示升程升程升程升程h hrrrrrbrbmmmm4 4）从）从）从）从动动动动件件件件导导导导路沿路沿路沿路沿 方向方向方向方向转过转过转过转过9090o o到到到到BB，压压压压力角力角力角力角如如如如图图图图中所示。中所示。中所示。中所示。高福低代后机构高福低代后机构高福低代后机构高福低代后机构为为为为曲柄滑曲柄滑曲柄滑曲柄滑块块块块机构。当曲柄机构。当曲柄机构。当曲柄机构。当曲柄转转转转到与机架垂直到与机架垂直到与机架垂直到与机架
7、垂直时时时时，有，有，有，有最大最大最大最大压压压压力角。力角。力角。力角。5 5）实际轮实际轮实际轮实际轮廓曲廓曲廓曲廓曲线线线线不不不不变变变变，滚滚滚滚子半径子半径子半径子半径r rr r为为为为时时时时，从，从，从，从动动动动件的运件的运件的运件的运动规动规动规动规律改律改律改律改变变变变，因，因，因，因为为为为构件构件构件构件ABoABo的的的的长长长长度改度改度改度改变为变为变为变为55mm55mm。OA-BoB1s问题：问题：问题：问题：若将对心从动件若将对心从动件若将对心从动件若将对心从动件改为偏置从动件，当凸改为偏置从动件，当凸改为偏置从动件，当凸改为偏置从动件，当凸轮和从动
8、件在图示轮和从动件在图示轮和从动件在图示轮和从动件在图示B B0 0B B1 1点接触时，凸轮的转点接触时，凸轮的转点接触时，凸轮的转点接触时，凸轮的转角？角？角？角？例例例例 在在在在图图图图3.193.19所示的凸所示的凸所示的凸所示的凸轮轮轮轮机构中，从机构中，从机构中，从机构中，从动动动动件的起始上升点均件的起始上升点均件的起始上升点均件的起始上升点均为为为为C C点。点。点。点。(1)(1)试试试试在在在在图图图图上上上上标标标标注出从注出从注出从注出从C C点接触到点接触到点接触到点接触到D D点接触点接触点接触点接触时时时时，凸，凸，凸，凸轮转过轮转过轮转过轮转过的角的角的角的角
9、度度度度 及从及从及从及从动动动动件走件走件走件走过过过过的位移；的位移；的位移；的位移；(2)(2)标标标标出在出在出在出在D D点接触点接触点接触点接触时时时时凸凸凸凸轮轮轮轮机构的机构的机构的机构的压压压压力角力角力角力角。rbSrb解：解：（3）以上两种中心距情况下的两对节圆半径的比值相等，等于传动比。z2z2z1z3解：解：故两对齿轮传动不能都采用标准齿轮传动故两对齿轮传动不能都采用标准齿轮传动故两对齿轮传动不能都采用标准齿轮传动故两对齿轮传动不能都采用标准齿轮传动方案一：方案一：方案一：方案一：a=aa=a1212 1 1、2 2齿轮采用零传动，齿轮采用零传动，齿轮采用零传动，齿轮
10、采用零传动，22、3 3采用负变位传动采用负变位传动采用负变位传动采用负变位传动方案二：方案二：方案二：方案二：a=aa=a2323 1 1、2 2齿轮采用正传动，齿轮采用正传动，齿轮采用正传动，齿轮采用正传动，22、3 3采用零传动采用零传动采用零传动采用零传动,合理合理合理合理方案三：方案三：方案三：方案三：1 1、2 2齿轮采用正传动，齿轮采用正传动，齿轮采用正传动，齿轮采用正传动，22、3 3采用负传动采用负传动采用负传动采用负传动例例 用标淮齿条刀具用标淮齿条刀具(m=5mm(m=5mm、2020o o、c*c*c*c*0.250.25，ha*ha*ha*ha*1)1)切制一对渐开线
11、直齿圆柱齿轮，已知齿数比为切制一对渐开线直齿圆柱齿轮，已知齿数比为 i i4 4，Z Z1 12020，安装中心距，安装中心距aa255mm255mm。试求：。试求：（1 1）两轮的节圆半径）两轮的节圆半径r r1 1、r r2 2和啮合角和啮合角；（2 2）两轮的分度圆半径和基圆半径；）两轮的分度圆半径和基圆半径；（3 3）小齿轮齿廓上最大曲率半径和最小压力角；）小齿轮齿廓上最大曲率半径和最小压力角；（4）该对齿轮应选何种类型的变位齿轮传动。）该对齿轮应选何种类型的变位齿轮传动。（5）如将该对齿轮采用齿数、模数、压力角完全相同的斜齿）如将该对齿轮采用齿数、模数、压力角完全相同的斜齿轮传动，试
12、计算该对斜齿轮的螺旋角。轮传动，试计算该对斜齿轮的螺旋角。解：解：该对齿轮应选正变位齿轮传动。该对齿轮应选正变位齿轮传动。a=mn(z1+z2)/2cos OOA AN Nk kr rb1b15-8 题图5-8所示轮系中，已知各轮齿数为:zl=60,z2=20,z2=20,z3=20,z4=20,z5=100。试求传动比i41 解：该轮系为解：该轮系为解：该轮系为解：该轮系为3K3K轮系轮系轮系轮系1 1，2-22-2，3 3，4 4，构成差，构成差，构成差，构成差动轮动轮动轮动轮系系系系1 1，2-22-2，5 5，构成行星，构成行星，构成行星，构成行星轮轮轮轮系系系系代入上式即可得代入上式
13、即可得i415.10 5.10 在在在在图图图图所示所示所示所示轮轮轮轮系中，系中，系中，系中，设设设设已知各已知各已知各已知各轮齿轮齿轮齿轮齿数数数数为为为为：z z1 1，z z2 2，z z22，z z3 3，z z33和和和和z z4 4，试试试试求其求其求其求其传动传动传动传动比比比比i i1H1H。解：解：解：解：该轮该轮该轮该轮系系系系为为为为行星行星行星行星轮轮轮轮系系系系5-13在题图5-13所示双螺旋桨飞机的减速器中，已知z1=26，z2=20,z4=30,z5=18，n1=15000r/min，求螺旋桨P、Q的转速nP,、nQ及转向。5.145.14 图图图图示示示示轮轮
14、轮轮系中，已知系中，已知系中，已知系中，已知z z1 12222，z z2 23333，z z33z z5 5。1 1）若）若）若）若1,2,31,2,3均均均均为为为为正确安装的正确安装的正确安装的正确安装的标标标标准准准准齿轮传动齿轮传动齿轮传动齿轮传动，求，求，求，求z z3 3的的的的齿齿齿齿数数数数为为为为多少？多少？多少？多少？2 2）求）求）求）求传动传动传动传动比比比比i i1515？解：解：解：解：1 1）由同心条件得：）由同心条件得：）由同心条件得：）由同心条件得：z z3 32z2z2 2z z1 18888 ）,构成差构成差构成差构成差动轮动轮动轮动轮系，有：系，有：系
15、，有：系，有：，构成定，构成定，构成定，构成定轴轮轴轮轴轮轴轮系系系系n n5 5n nH H，n n3 3n n33。2H331455.15 5.15 图图图图示示示示传动传动传动传动装置中，已知各装置中，已知各装置中，已知各装置中，已知各轮齿轮齿轮齿轮齿数数数数为为为为：z z1 12020，z z2 24040，z z3 33030，z z116060，z z5 53030，z z552020，z z4 44444，z z334040，为为为为右旋三右旋三右旋三右旋三头头头头螺杆，螺杆，螺杆，螺杆，为蜗轮为蜗轮为蜗轮为蜗轮，z z7 76363。试问试问试问试问：当：当：当：当轴轴轴轴以
16、以以以n na a60r60rminmin的的的的转转转转速按速按速按速按图图图图示方示方示方示方向向向向转动时转动时转动时转动时，蜗轮蜗轮蜗轮蜗轮的的的的转转转转速速速速n n7 7为为为为多少？多少？多少？多少？转转转转向如何？向如何？向如何？向如何？解：，构成定轴轮系解：，构成定轴轮系解：，构成定轴轮系解：，构成定轴轮系，构成定，构成定，构成定，构成定轴轮轴轮轴轮轴轮系。系。系。系。33，4 4，55，构成差，构成差，构成差，构成差动轮动轮动轮动轮系系系系n n3 3n n3340r/min40r/minn n5 5 n n55 120r/min120r/min即即即即蜗蜗蜗蜗杆的杆的杆
17、的杆的转转转转速速速速n n6 613.33r/min13.33r/min转转转转向与向与向与向与n nA A的的的的转转转转向相反向相反向相反向相反蜗蜗蜗蜗杆杆杆杆为为为为右旋，右旋，右旋，右旋，头头头头数数数数为为为为，即，即，即，即z z6 6，用右手定，用右手定，用右手定，用右手定则则则则判定判定判定判定蜗轮蜗轮蜗轮蜗轮的的的的转转转转向向向向为顺时针为顺时针为顺时针为顺时针。n n7 740/6340/63（r/minr/min）例例例例 图图图图示示示示为为为为一种大速比减速器的示意一种大速比减速器的示意一种大速比减速器的示意一种大速比减速器的示意图图图图。动动动动力由力由力由力由
18、齿轮齿轮齿轮齿轮1 1输输输输入，入，入，入，H H输输输输出。已知各出。已知各出。已知各出。已知各轮齿轮齿轮齿轮齿数数数数为为为为：z z1 11212，z z2 25l5l，z z3 37676，z z224949，z z4 41212，z z337373。(1)(1)试试试试求求求求传动传动传动传动比比比比i i1H1H。(2)(2)若将若将若将若将齿轮齿轮齿轮齿轮2 2的的的的齿齿齿齿数改数改数改数改为为为为5252，则传动则传动则传动则传动比比比比i i1H1H又又又又为为为为多少多少多少多少?解：解：解：解：1,2,31,2,3构成定构成定构成定构成定轴轮轴轮轴轮轴轮系系系系22，
19、4 4，33，构成差，构成差，构成差，构成差动轮动轮动轮动轮系系系系n n2 2n n22 n n3 3n n335-17 5-17 图图图图示的示的示的示的轮轮轮轮系中，已知各系中，已知各系中，已知各系中，已知各轮齿轮齿轮齿轮齿数数数数为为为为z z1 13232，z z2 23434，z z223636，z z3 36464，z z4 43232，z z5 51717，z z6 6=24=24。若。若。若。若轴轴轴轴A A按按按按图图图图示示示示方向以方向以方向以方向以1250r1250rmimmim的的的的转转转转速回特，速回特，速回特，速回特，轴轴轴轴B B按按按按图图图图示方向以示方
20、向以示方向以示方向以600 r600 rminmin的的的的转转转转速回特，速回特，速回特，速回特，试试试试确定确定确定确定轴轴轴轴C C的的的的转转转转速大小及速大小及速大小及速大小及转转转转向。向。向。向。解：解：解：解：1,2-2,3,41,2-2,3,4构成差构成差构成差构成差动轮动轮动轮动轮系系系系4,5,64,5,6构成定构成定构成定构成定轴轮轴轮轴轮轴轮系系系系代入即可求代入即可求n3=26.475-185-18 图图图图所示的所示的所示的所示的变变变变速器，已知速器，已知速器，已知速器，已知z z1 1z z11z z6 62828，z z3 3z z5 5z z338080，
21、z z2 2z z4 4z z7 72626。当鼓当鼓当鼓当鼓轮轮轮轮A A，B B，C C分分分分别别别别被制被制被制被制动时动时动时动时，求，求，求，求传动传动传动传动比比比比i i1H1H。解：解：解：解：）鼓轮被制动时）鼓轮被制动时）鼓轮被制动时）鼓轮被制动时，(H)(H)构成定轴轮系构成定轴轮系构成定轴轮系构成定轴轮系）鼓）鼓）鼓）鼓轮轮轮轮被制被制被制被制动时动时动时动时11，组组组组成成成成行星轮系行星轮系行星轮系行星轮系；，33，h h组组组组成成成成差动轮系差动轮系差动轮系差动轮系）鼓）鼓）鼓）鼓轮轮轮轮被制被制被制被制动时动时动时动时，组组组组成差成差成差成差动轮动轮动轮动
22、轮系；系；系；系；，组组组组成行星成行星成行星成行星轮轮轮轮系系系系i i1H1Hn n1 1/n/nHH3375757-1 7-1 题图所示机构中，已知题图所示机构中，已知题图所示机构中，已知题图所示机构中，已知P5P51000N1000N，ABAB100mm100mmBCBCCDCD2AB2AB、CECEEDEDDFDF，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运，不计运动副中的摩擦，试用图解法求各运动副中的反力和平衡力矩动副中的反力和平衡力矩动副中的反力和平衡力矩动副中的反力和平衡力矩MM1 1。解：首先分析各构件的受
23、力状态解：首先分析各构件的受力状态 构件构件2、4为二力杆，受压杆为二力杆，受压杆 构件三、四为三力构件，三力汇交于一点构件三、四为三力构件，三力汇交于一点R12R32R34R54R63P5R45R65P5+R45+R65=0R43+R63+R23=0R43R63R23R65R65R34R54R12R32R63P5+R45+R65=0R43+R63+R23=0P5R45R43R63R23若考虑运动副的摩擦若考虑运动副的摩擦7-5 题图7-5所示的曲柄滑块机构中，设已知机构的尺寸(包括轴颈的直径)，各轴颈的当量摩擦系数0,滑块与导路之间的摩擦系数及驱动力F(回行时力F的方向向右)。设从动件1上的
24、阻力矩为Mr。若不计各构件的质量，求=45o,135o,225o和315o时，各运动副中总反力的作用线。213 ABC4FrMr213 ABC4FrMr 21 23R32R12R43例例 图示为一曲柄滑块机构的三个不同位置，图示为一曲柄滑块机构的三个不同位置，F为作用在滑块上的为作用在滑块上的力，转动副力，转动副A和和B上所画的虚线圆为摩擦圆，试确定在此三个位置上所画的虚线圆为摩擦圆，试确定在此三个位置时，连杆时，连杆AB上所受作用力上所受作用力 的方向。的方向。R023R0431234R23R43R23323243213434R23R4334343434R3432323232例例 图示为一平
25、压机。巳知作用在构件图示为一平压机。巳知作用在构件1上的主动力上的主动力F500N，转动，转动副处的圆为摩擦圆，摩擦角的大小示于右侧，要求在图示位置：副处的圆为摩擦圆，摩擦角的大小示于右侧，要求在图示位置：（1）画出各构件上的作用力）画出各构件上的作用力(画在该简图上画在该简图上)。（2）用）用F10 Nmm的比例尺，画出力多边形，求出压紧力的比例尺，画出力多边形，求出压紧力Q的大小。的大小。R012R032 23 21R32R12R21FR21Ro410R21Ro41F 14R41FR21R410R23R43R23 QR430R23R43Qv3R21FR417-9 如题图7-9所示的六杆机构
26、中，已知滑块5的质量m5=20kg,lAB=lED=100mm,lBC=lCD=lEF=200mm，1=2=3=90，作用在滑块5上的力P=500N。当取曲柄AB为等效构件时，求机构在图示位置的等效转动惯量和力P的等效力矩。解：解：在图示位置，构件在图示位置，构件2作瞬时平动作瞬时平动7-10 题图7-10所示的轮系中，已知各轮齿数:z1=z2=20,z2=z3=40,J1=J2=0.Olkgm2,J2=J3=0.04kgm2。作用在轴3上的阻力矩M3=40Nm。当取齿轮1为等效构件时，求机构的等效转动惯量和阻力矩M3的等效力矩。解：解：等效转动惯量等效转动惯量等效阻力矩为：等效阻力矩为：等效
27、阻力矩为：等效阻力矩为：7-15 题图7-15所示为某机械以主轴为等效构件时，等效驱动力矩Mrd在一个工作循环中的变化规律。设计主轴转速为n=750rmin；等效阻力矩Mrp为常数；许用速度波动系数=0.01。若忽略机械中其余各构件的等效转动惯量，试确定最大盈亏功Amax，并计算装在主轴上的飞轮转动惯量JF。(rad)50002234500Mvd(Nm)(rad)50002234500Mvd(Nm)解解解解 取主轴为等效构件取主轴为等效构件取主轴为等效构件取主轴为等效构件 (1)(1)求等效阻力矩求等效阻力矩求等效阻力矩求等效阻力矩MMd d 一一一一个个个个T T内内内内等等等等效效效效驱驱
28、驱驱动动动动力力力力短短短短MMd d所所所所做做做做功功功功等于等效阻力矩等于等效阻力矩等于等效阻力矩等于等效阻力矩MMr r所消耗功：所消耗功：所消耗功：所消耗功：(2)(2)求最大盈亏功求最大盈亏功求最大盈亏功求最大盈亏功 在在在在图图图图中中中中画画画画出出出出等等等等效效效效阻阻阻阻力力力力矩矩矩矩MMd d1062.5Nm1062.5Nm的的的的直直直直线线线线，它它它它与与与与MMd d曲曲曲曲线线线线之之之之间所夹的各单元面积所对应的盈功或亏功分别为间所夹的各单元面积所对应的盈功或亏功分别为间所夹的各单元面积所对应的盈功或亏功分别为间所夹的各单元面积所对应的盈功或亏功分别为Mr
29、绘出能量指示图绘出能量指示图绘出能量指示图绘出能量指示图最大盈亏功最大盈亏功最大盈亏功最大盈亏功即即即即:A Amaxmax5385.295385.29(3)(3)求飞轮的转动惯量求飞轮的转动惯量求飞轮的转动惯量求飞轮的转动惯量将将将将A Amaxmax代人飞轮转动惯量计算式，代人飞轮转动惯量计算式，代人飞轮转动惯量计算式，代人飞轮转动惯量计算式，可得：可得：可得：可得：f f1 1f f2 2f f3 3(rad)50002234500Mvd(Nm)Mr1062.5例例例例 在图示定轴轮系中，已知各轮齿数分别为在图示定轴轮系中，已知各轮齿数分别为在图示定轴轮系中，已知各轮齿数分别为在图示定轴
30、轮系中，已知各轮齿数分别为z z1 1z z2 2,2020，z z2 2z z3 34040；各轮对其轮心的转动惯量分别为；各轮对其轮心的转动惯量分别为；各轮对其轮心的转动惯量分别为；各轮对其轮心的转动惯量分别为J J1 1J J2 20.01kgm0.01kgm2 2，J J2 2J J3 30.04kgm0.04kgm2 2；作用在轮；作用在轮；作用在轮；作用在轮1 1上的驱动力矩上的驱动力矩上的驱动力矩上的驱动力矩MMd d60 Nm60 Nm，作用在轮，作用在轮，作用在轮，作用在轮3 3上的阻力矩上的阻力矩上的阻力矩上的阻力矩MrMr120Nm120Nm。设该轮系。设该轮系。设该轮系
31、。设该轮系原来静止，试求在原来静止，试求在原来静止，试求在原来静止，试求在MMd d和和和和MMr r作用下，运转到作用下，运转到作用下，运转到作用下，运转到t t1.5s1.5s时，轮时，轮时，轮时，轮1 1的的的的角速度角速度角速度角速度1 1和角加速度和角加速度和角加速度和角加速度 1 1。解：解：等效转动惯量等效转动惯量例例例例 已知一机械系统的等效力矩已知一机械系统的等效力矩已知一机械系统的等效力矩已知一机械系统的等效力矩MeMe对转角对转角对转角对转角 的变化曲线如图所的变化曲线如图所的变化曲线如图所的变化曲线如图所示。各块面积为别为示。各块面积为别为示。各块面积为别为示。各块面积
32、为别为f f1 1340mm 340mm 2 2，f f2 2810mm810mm2 2，f f3 3600 600 mmmm 2 2，f f4 49l0 mm9l0 mm2 2，f f5 5555mm555mm2 2，f f6 6470 mm470 mm2 2，f f7 7695mm695mm2 2，比例尺，比例尺，比例尺，比例尺 MM70007000，1 1o o/mm,/mm,平均转速平均转速平均转速平均转速n n mm800r800rminmin，运转不均匀系数，运转不均匀系数，运转不均匀系数，运转不均匀系数0.020.02。若忽略其它构件的转动。若忽略其它构件的转动。若忽略其它构件的
33、转动。若忽略其它构件的转动质量，求飞轮的转动惯量质量，求飞轮的转动惯量质量，求飞轮的转动惯量质量，求飞轮的转动惯量J JF F。并指出最大、最小角速度出现。并指出最大、最小角速度出现。并指出最大、最小角速度出现。并指出最大、最小角速度出现的位置。的位置。的位置。的位置。b bc cd de ef fg gh hA Amaxmax解：先求作能量指示图。解：先求作能量指示图。解：先求作能量指示图。解：先求作能量指示图。a aa aa-b:-f1=-340a-c:-f1+f2=470a-d:-f1+f2-f3=-130a-e:-f1+f2-f3+f4=780a-f:-f1+f2-f3+f4-f5=2
34、25a-g:-f1+f2-f3+f4-f5+f6=695a-h:-f1+f2-f3+f4-f5+f6-f7=0b bc cd de ef fg gh ha a图中最高点和最低点分别表示机图中最高点和最低点分别表示机械系统动能最高和最低时的位置械系统动能最高和最低时的位置1 1）求最大盈亏功）求最大盈亏功）求最大盈亏功）求最大盈亏功A Amaxmax A Amaxmax (780+340(780+340 )F F SASA 112070000.0174112070000.0174136833.8136833.82 2）求）求）求）求J JF F 令令令令JcJc0 0例例 如图所示的齿轮传动，如
35、图所示的齿轮传动，z1=20，z2=60，轮，轮1为主动，驱动力矩为主动，驱动力矩Md常数，加在轮常数，加在轮2上的阻力矩上的阻力矩Mr的变化规律如图所示。两齿轮绕回的变化规律如图所示。两齿轮绕回转中心的转动惯量分别为转中心的转动惯量分别为J10.01Kgm 2，J2=0.03kgm2，轮，轮1的的平均角速度平均角速度m100rads，若不均匀系数，若不均匀系数=0.02。试回答：。试回答：（1）画出以构件）画出以构件1为等效构件时的等效阻力矩为等效构件时的等效阻力矩Mer图，并求出图，并求出等效驱动力矩等效驱动力矩Med=?（2）求出飞轮转动惯量）求出飞轮转动惯量Jf=?并说明飞轮应装在并说
36、明飞轮应装在轴上还是轴上还是轴上轴上为好。为好。解解解解（1 1）等效构件等效构件等效构件等效构件1 1上的等效阻力矩为上的等效阻力矩为上的等效阻力矩为上的等效阻力矩为MMerer ：由于由于i123，故等效构件，故等效构件1上的等效驱动力矩的一个上的等效驱动力矩的一个运动循环为运动循环为6，等效阻力矩作用时间为，等效阻力矩作用时间为3。36MMer3036MMer1530一个一个T内等效驱动力短内等效驱动力短Md所做功等于等效阻力矩所做功等于等效阻力矩Mr所作功：所作功：Medf1f2f f1 1f f2 2绘出能量指示图，最大盈亏功即为绘出能量指示图，最大盈亏功即为绘出能量指示图，最大盈亏
37、功即为绘出能量指示图，最大盈亏功即为f f1 1。即即即即:A Amaxmax4545(3)(3)求飞轮的转动惯量求飞轮的转动惯量求飞轮的转动惯量求飞轮的转动惯量将将将将A Amaxmax代人飞轮转动惯量计算式，可得代人飞轮转动惯量计算式，可得代人飞轮转动惯量计算式，可得代人飞轮转动惯量计算式，可得飞轮应装在飞轮应装在1轴上为好。轴上为好。当当当当A Amaxmax与与与与 一定时，一定时，一定时，一定时，J JF F与与与与的平方成反比，故为了的平方成反比，故为了的平方成反比，故为了的平方成反比，故为了减少飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在高速轴上。减少飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在高速轴上。减少飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在高速轴上。减少飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在高速轴上。