吉林大学机械原理课后题答案xiti9.doc

习 题9.1如图所示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数分别为Z1、Z2、Z2、Z3，齿轮3的分度圆半径为r3，各齿轮的转动惯量分别为J1、J2、J2、J3，工作台和被加工零件的重量之和为G。当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的等效转动惯量J。工作台工件齿条Z1Z2Z2Z3题9.1图解：题9.2图CBA123E4Dj1j3j25FP9.2在图示六杆机构中，设已知滑块5的质量m=20kg，lAB=lED=lEF=200mm，j1=j2=j3=90,作用在滑块5上的力P=500N。当取曲柄1为等效构件时，求机构图示位置的等效转动惯量J和力P的等效力矩。 解：由题意知： 9.3在图示轮系中，设已知各轮的齿数Z1=Z2=20，Z2=Z3=40，各轮的转动惯量J1=J2=0.01kgm2，J2=J3=0.04 kgm2。作用在轴O3上的阻力矩M3=40Nm。当取齿轮1为等效构件时，试求机构的等效转动惯量和阻抗力矩M3的等效力矩。O11223O3 题9.3图解：C34AS3B2D1M1题9.4图9.4如图示导杆机构，已知机构位置、尺寸，1、2、3构件的质量分别为m1、m2、m3，质心分别在A、B和CD的中点S3，各构件相对质心的转动惯量为J1、J2、J3，M1为驱动力矩。求在图示位置取构件3为等效构件时，等效转动惯量、等效驱动力矩和等效到D点的等效质量的表达式。解：pb2db3s3设已知 方向： AB BC BC大小： lABw1 ？ ？取mv=lABw1/pb2，任找一p点，画速度图。1Md1Mr22M2(Nm)O300120360Mr2(a)(b)题9.5图j2 9.5如图(a)所示的传动系统中，1轮为主动件，其上作用的主动力矩Md1为常数，2轮上作用有阻力矩Mr2，其变化规律如图(b)所示。1轮的平均角速度wm=50rad/s，两轮齿数为z1=20，z2=40。求：1）以1轮为等效构件时的等效阻力矩Mr1；2）在稳定运转阶段1轮上的等效驱动力矩Md1；3）若d=0.05，求安装在1轮上的飞轮的转动惯量JF1。解：（1）由于以1构件为等效构件，所以首先将力矩曲线换算到1轴j1M1 （Nm）720o240o015050Md1Mr1（）（）（2）在一个周期内Wd=Wr（3）根据力矩曲线图可得9.6已知某机械稳定运转时主轴的角速度w=100rad/s，机械的等效转动惯量J=0.5 kgm2，制动器的最大制动力矩Mr=20Nm(制动器与机械主轴直接相联，并取主轴为等效构件)。设要求制动时间不超过3秒，试检验该制动器是否能满足工作要求。解：根据公式制动时间为2.5s3s，因此，该制动器能满足工作要求。AE1D1B1D2B2C题9.7图j1j29.7在图示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为N1=367.7W，N2=3677W，曲柄的平均转速nm=100r/min，空程曲柄的转角为j1=120。当运转不均匀系数d=0.05时，试确定电动机所需的平均功率，并分别计算在以下两种情况中的飞轮转动惯量JF（略去各构件的重量和转动惯量）：1）飞轮装在曲柄轴上；2）飞轮装在电动机轴上，电动机的额定转速n电=1440r/min。解：画出功率曲线图如下电机所需的平均功率Nd为：2573.93677367.7N(W)t0NrNd根据一个周期内Wd=Wr,将驱动功率求得如下:200M(Nm)O2030130ABMdC题9.8图 jMr116.67b()a()()9.8某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角j的变化曲线如图所示，其运动周期jT=p，曲柄的平均转速nm=620r/min。当用该内燃机驱动一阻抗力为常数的机械时，若要求的d=0.01，试求：1）曲轴最大