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机械设计基础课后习题答案全.docx

发布:2021-07-09约2.46千字共5页下载文档
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机械设计基础课后习题答案全 机械设计基础课后习题答案全 7-1解 :( 1)先求解该图功的比例尺。 求最大盈亏功, 。根据 图 7.5做能量指示图。将 曲线的交点标注 , 。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 向上做 区间的盈功;其次作 向下表示 区间的亏功;依次类推,直到画完最后一个 。由图知该机械系统在 区间出现最大盈亏功,其绝对值为: ( 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: 解 :(中,驱 图 7.5 图7.6 图 7.7 图7.8 1)驱动力矩。因为给定 为一水平直线。在一个运动循环 动力矩所作的功为 ,它相当于一个运动循环所作的功,即: ( 2)求最大盈亏功, 。 根据 图 7.7做能量指示图。将 曲线的交点标注 ,。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; ,表示 区间的盈 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 由图知该机械系统在 区间出现最大盈亏功 ,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 中, 相当于该三角形的中位线,可知 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 ( 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 ,则若 安装在电动机轴上,飞轮的转动惯量为: 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 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。 ( 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: 一个周期驱动力矩所作的功为: 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: 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有质 量,它们的速度和动能也在不断变化,因而是近似的。 7-7 解: 图 7.10 图7.11 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 。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 ( 2)求最大盈亏功, 。 根据 图 7.10做能量指示图。将 曲线的交点标注 ,。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 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, 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, 知该机械系统在 区间出现最大盈亏功 ( 3)求飞轮的转动惯量。 ( 4)求飞轮的质量。 由课本公式 7-8: 7-8 解 : 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 ( 2)求最大盈亏功 。 根据 图7.12做能量指示图。将 。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 间盈亏功的数值大小按比例作出能量指示图(图7.13)如下:首先自 间 的亏功,;其次作 向上表示 区间的盈功,至此应形成一个封闭区间, 机械系统在 区间出现最大盈亏功。 ( 3)求飞轮的转动惯量。 7-9答 :机械有规律的,周期性的速度变化称为周期性速度波动。系统速度波动是随机的、不规则的, 没有一定周期的称为非周期性速度波动。调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上转动惯量很大的 回转件——飞轮。非周期性速度波动常用调速器调节。经过调节后只能使主轴的速度波
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