第七章 机械的运转及其速度波动的调节习题与答案

a：?E?0 b：?E?2000J c：?E??1000J d：?E?1000J e：?E??2000J f：?E?0

（2）由上知 ?max在b点，?min在e点。 （3）?Wmax?2000?(?2000)?4000 J

25（1）

Mr?M2?220?300??150?? ?140N?m，0??1?240Mr?0,??240???1?720?

（2）轮1的运动周期为4?，

M1?4???????????M1?50 N?m

（3）

????

?W?50)?240?max?(150（4）

??41888.?J ???JF??Wmax?2m??41888.?3.351?250?0.05kg?m2

（5）

zJF'?JF(2)2?134.?z如装在轮2轴上，则kg?m2，较JF增加4倍，因等效转动惯量1与速度比的平方成反比。 26 (1)等效阻力矩

Mr?G?R?51?50?0.2??4.166 N?m?12.4

22(2)等效转动惯量

??2J?J1?J2????1??lH?H???m2?????122???4???J4?????122???5?G?R?5?????J?5??????g??1??12????

21??1???1??0.2?0.1????2??0.04???0.1????1.2??0.75???1.2? 50?1??1??0.3 ???0.04????2.49.82.4???? ?0.5208 kg?m2

27 (1)先作速度多边形图，则Q?vE?Fr?vB，即

22Q?pe??Fr?pb1?

Fr?peQpb 111?1000?3667.N，方向垂直AB向下。 30(2)

Fr?r

28 (1)首先对机构进行运动分析。

(a)vB??1lAB

vC?vB?vCB

r???取比例尺?v，作速度多边形图，由速度影像可得S2点的速度。另外，图中D为齿轮运动的绝对瞬心，故

?3?vC/r，v4??32r?2vC

(b)以构件1为等效构件时，等效力矩为M，则

M?1?M1?1?F4v4

式中?1?故M?pb?v/lAB，v4?2pc??v

M1?2F4lABpcpb

(2)以构件4为等效构件时，等效质量为m，则

12111111222222mv?J??mv?J??mv?J??mv4S112S2S223CS3344 2222222?v，?1?式中v4?2pcpb?v/lAB，vS2?ps2??v

?2?bc?v/lBC，vC?pc??v，?3?vC/r?pc?v/r

故

222?bc??pb?ps2?11?1?1????1m?JS1??m2??JS2??????m?J?m444?pc?4?pclAB??pclBC?434r2S2

29 (1)设起始角为0?，

???Md??100??/2??25???N?m

(2)最大角速度在???处，最小角速度在

???3?2处。

(a)求

22?max:??Md?Mr?d??J??max??0?012

2?max?2?25??202

?max?23.6rad/s

(b)同理?min?2??25??75?/2??20

22?min?17.9rad/s

?m?1??max??min??20.752rad/s

(c)

??236.?179.?0.275 2075.3??37.5??117.812J

(3)

?Wmax?25?(4)

JF?117.81?1?1.73620.752?0.1kg?m2

30 （1）驱动力矩M作用在等效构件上，且其他构件上无驱动力矩，故有

Md?M

阻力Ｆ的等效阻力矩：

Mr?F?3?1?Frsin?（??0Mr?0（??180360）

180）

（2）等效转动惯量：

J?JA1?M3r2sin2?

（3）稳定运转阶段，作用在曲柄上的驱动力矩M：

由M?2??F?2r，可得

M?Fr?

（4）机构的运动方程式：

??0(Md?Mr)d??11J(?)?2?J0(?)?0222

31 （1）根据一个周期中等效驱动力矩的功和阻力矩的功相等来求等效驱动力矩