机械原理复习 6~7章作业题答案

填空题（每2）：1A、刚性转子静平衡的力学条件是，而动平衡力学条件是2A、刚性转子的不平衡可分为两种类型，一种是，其质量分布特点是；另一种是，其质量分布特点是。(a)(b)3B、在图示两根曲轴中，设各曲拐的偏心质径积均相等，且各曲拐均在同一轴平面上，则轴已达到静平衡，轴即达到静平衡又达到动平衡4B、使不平衡的刚性转子达到静平衡，至少需要在1个平面上添加平衡质量；如要达到动平衡，则至少要在2个平面上添加平衡质量静不平衡在同一回转平面上动不平衡不在同一回转平面上（a）、（b）（a）5A、具有的等效构件的动能等于原机构的动能，而作用于其上的的瞬时功率等于作用在原机构上的所有各外力在同一瞬时的功率。6B、计算等效力（或力矩）的条件是；计算等效转动惯量的条件是。7A、用飞轮进行调速时，若其他条件不变，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。8C、在电动机驱动的冲床上加飞轮后，选用的电机功率比原先的。9A、经过动平衡的转子一定能保证静平衡。（）判断题（每2）：10B、刚性转子动平衡的实质是空间力系的平衡。（）11A、为了减小飞轮的转动惯量，宜将飞轮安装在主轴上。（）12A、周期性波动的机构，在一个周期内其动能的增量是零。（）功率相等动能相等大高速小选择题（每2）：13A、达到静平衡的刚性回转件，其质心位于回转轴线上。a、一定b、不一定C、一定不14A、机械平衡研究的内容是。a、驱动力与阻力间的平衡b、各构件作用力间的平衡c、惯性力系间的平衡d、输入功率与输出功率间的平衡15A、在建立机器的等效动力学模型时，等效力或等效力矩所作之功与机器上所有外力和外力矩所作之功等效，其中的外力和外力矩。a、包括惯性力和惯性力矩b、不包括惯性力和惯性力矩c、不包括惯性力、惯性力矩和重力16A、对于存在周期性波动的机器，安装飞轮主要是为了在阶段进行速度调节。a、启动b、停车c、稳定运转

17B、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acbcc18B、机构中各活动构件的质量与转动惯量都为定值，其等效质量定值，等效转动惯量定值a、是b、不是c、不一定是简答题（每5）：19A、从平衡条件、平衡面数、适用场合来分析转子的静平衡和动平衡的区别。20B、在什么情况下机械才会做周期性波动？速度波动有何危害？有哪些调节方法？cc平衡条件平衡面数适用场合静平衡静平衡12轴向尺寸较小的盘类转子（宽径比<0.2）轴向尺寸较小的盘类转子（宽径比）答:(1)、波动条件：Med、Mer、Je为φ的周期函数；在某恒定周期内WdT=WrT(2)、危害：导致附加动压增大；引起机械振动；降低机械的寿命。（3）、方法：加飞轮；或采用调节装置。21C、机械的平衡与速度波动调节都可以减轻机械系统的附加动压力，但两者有何本质区别？计算与作图题：22A、图示DC为伺服电动机驱动的立铣数控工作台，已知工作台及工件的质量为m4=355kg,滚珠丝杠的导程=6mm,转动惯量J3=1.2×10-3kg.m2,齿轮1、2的转动惯量分别为J1=732×10-6kg.m2,J2=768×10-6kg.m2.在选择伺服电机时,伺服电动机允许的负载转动惯量必须大于折算到电机轴上的负载等效转动惯量,试求图示系统折算到电机轴上的等效转动惯量。(10分)答：原理上的区别：机械平衡是通过平衡惯性力来减轻附加动压力；调速是通过是速度变得更平稳来减轻动压力。方法及手段区别：机械平衡利用专用的平衡机通过在基面上加减质量来实现；调速通过加飞轮、利用专用调速器来实现。解：将整个系统等效为电机轴由速度分析有：ω

3=ω2D23B、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P1=367.7W和P2=3677W，曲柄的平均转速n=100r/min，空程曲柄的转角为φ=120°。当机构的运转不均匀系数δ=0.05时，试确定电动机所需输出的平均功率，并分别计算在以下两种情况中的飞轮转动惯量（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=1440r/min。电动机通过减速器驱动曲柄。为简化计算，减速器的转动惯量忽略不计。CB2B1D2D1AE1解：根据题意,做(Pr~t)图tPrt1t2P1P2tPrt1t2P1P2Pd（1）求所需电机的平均驱动功率根据周期波动的条件：（2）、求最大盈亏功（3）、飞轮装在曲柄上时（4）、飞轮装在电机轴上时24B、某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角φ的变化曲线如图所示,其运动周期φT

=π,曲柄的平均转速nm=620r/min.当用该内燃机驱动一等效阻抗力矩为常数的机械时,如果要求其运转不均匀系数δ=0.01。试求1)、曲柄最大转速nmax和相应的曲柄转角位置φmax;2)、装在曲柄(等效构件）上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的转动惯量）。20°30°130°200N.mMdABCφM20°30°130°200N.mMedABCφMC解：1）、求等效阻力矩曲线Mer=CO即：Mer20°30°130°200N.mMrdABCφMCO+--ab2)、求ｎｍａｘ及φｍａｘＭeｒOabc△Wmaxφｍａｘxc20°30°130°200N.mABCφCO+--abOababc△WmaxφｍａｘxcMrdＭeｒB七2720°30°130°200N.m