机械设计原理答案 第7章
时间:2025-04-02
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机械设计原理答案
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7-1解 :( 1)先求解该图功的比例尺。
( 2 ) 求最大盈亏功,
。根据 图 7.5做能量指示图。将
和
,
“-”
,, , ,
,
, 。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或
习资
;
;
号,然后根据各自区间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.6)如下:首先自
封闭
( 3 )求飞轮的转动惯量
曲轴的平均角速度:
系统的运转不均匀系数:
则飞轮的转动惯量:
爱
矢量
。由图知该机械系统在
答
区间出现最大盈亏功,其绝对值为:
案
,表示 区间的盈功;其次作
向下表示
学
区间的亏功;依次类推,直到画完最后一个
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曲线的交点标注
向上做
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7-2
解 :(中,驱
http;//http://
图 7.5 图7.6
网
源
资
习学
案
答
爱
图 7.7 图7.8
1)驱动力矩。因为给定
为常数,因此
为一水平直线。在一个运动循环
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动力矩所作的功为 ,它相当于一个运动循环所作的功,即:
因此求得:
( 2)求最大盈亏功,
。 根据 图 7.7做能量指示图。将
和
,
亏
,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈
功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.8)如下:首先自 功;
学
习资
向上做
中,
,表示
其次作间。
向下表示 区间的亏功;然后作
答
案
向上表示 区间的盈功,至此应形成一个封闭区
由图知该机械系统在 区间出现最大盈亏功
爱
。
欲求
,先求图7.7中 的长度。如图将图中线1和线2延长交于 点,那么在
相当于该三角形的中位线,可知
因此有:
。又在
,则
源
网
曲线的交点标注
区间的盈
中, ,
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根据所求数据作出能量指示图,见图 7.8,可知最大盈亏功出现在
。
段,则
( 3)求飞轮的转动惯量和质量。
7-3解 :原来安装飞轮的轴的转速为 将飞轮
,现在电动机的转速为
习资
。因为
7-4解 :( 1)求安装在主轴上飞轮的转动惯量。先求最大盈亏功最小
答
案
学
是最大动能与
安装在电动机轴上,飞轮的转动惯量为:
动能之差,依题意,在通过轧辊前系统动能达到最大,通过轧辊后系统动能达到最小,因此:
则飞轮的转动惯量:
( 2)求飞轮的最大转速和最小转速。
爱
源
网
,则若
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( 3)因为一个周期内输入功和和输出功相等,设一个周期时间为 ,则: ,因此有:
。
7-5 解:
爱
答
一个周期驱动力矩所作的功为:
案
图 7.9
一个周期阻力矩所作的功为:
又 时段内驱动力矩所做的功为:
因此最大盈亏功为:
学
习资
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机组的平均角速度为:
机组运转不均匀系数为:
故飞轮的转动惯量为:
7-6答 :本书介绍的飞轮设计方法,没有考虑飞轮以外其他构件动能的变化,而实际上其他构件都
量,它们的速度和动能也在不断变化,因而是近似的。 7-7 解:
爱
答
案
学
图 7.10 图7.11
来计算。
。一个周期内驱动力矩功和阻力矩功相等,又依题意驱动力矩
为常数,
,
由图见一个运动循环的力矩图有四个重复图示,因此,可以以一个周期只有
( 1)求驱动力矩
故有
习资
有质
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( 2)求最大盈亏功,
。 根据 图 7.10做能量指示图。将
和
曲线的交点标注
,
亏功
,。将各区间所围的面积分为盈功和亏功,并标注“+”号或“-”号,然后根据各自区间盈
;其次作
;
向下表示 区间的亏功,
然后作向上表示 区间的盈功,至此应形成一个封闭区间,
。由图
( 3)求飞轮的转动惯量。
爱
答
知该机械系统在 区间出现最大盈亏功
案
学
。
( 4)求飞轮的质量。
由课本公式 7-8:
得:
7-8 解 :
习资
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的数值大小按比例作出能量指示图(图7.11)如下:首先自 向上做 ,表示 区间的盈功,
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图 7.12 图7.13
( 1)求驱动力矩故
。一个周期内驱动力矩功和阻力矩功相等,又依题意驱动力矩
习资
和
向下做