重庆大学机械原理考研复习辅导班要点.ppt

　　单自由度机械系统等效动力学参数的一般表达　　 取转动构件为等效构件 取移动构件为等效构件 　　 例1 图示推钢机运动简图，齿轮1、2的齿数分别为z1=20，z2=40，lAB?0.1m，lBC?0.25m，??90?，滑块质量m4?50kg，构件1、2的转动惯量分别为JS1?0.25kg?m2， JS2?1kg?m2，忽略其他构件的质量和转动惯量，作用在滑块4上的生产阻力Fr?2000 N，以齿轮1为等效构件，求机构在图示位置时系统的等效转动惯量Je和等效阻力矩Mr。 解 等效转动惯量 M1 1 2 ? B A S1 S2 2 C 3 4 Fr ?1 解 等效转动惯量 M1 1 2 ? B A S1 S2 2 C 3 4 Fr ?1 Je?0.625 kg?m2 等效阻力矩 Mr?1 ?Frv4cos180?， Mr??100N?m，方向与M1相反 　　 例2 图示起重机机构示意图，作用于构件1上的驱动力矩M1=60N?m，重力Q=980N，卷筒半径R=0.1m，各轮齿数：z1=20，z2=40，转动惯量分别为J1=1kg?m2，J2=4kg?m2。若取构件1为等效构件，求等效转动惯量Je和等效力矩Me。 解 Je ? J1?J2(z1/z2)2?Q/g?(R?z1/z2)2 ? 2.25kg?m2 Me ? M1?QR(z1/z2) ? 11 N?m R Q 1 2 M1 ?1 　　例3 图示为某机械以主轴为等效构件时，其等效驱动力矩在一个工作周期中的变化规律。设主轴转速n?1500r/min，等效阻力矩Mr为常数，要求系统的速度波动系数为??0.05，忽略机械中其余构件的等效转动惯量，试确定系统的最大盈亏功[W]，并计算安装在主轴上的飞轮转动惯量。 2? 0 3??4 Md ? N?m ? ?rad ?? 2 5000 500 2? 0 3??4 Md ? N?m ? ?rad ?? 2 5000 500 　　 解 在一个工作周期内等效驱动力矩做功为 Md?2????4?4500?2??500?2125? N?m 则等效阻力矩为 Mr? 2125? ?2??1062.5 N?m 1062.5 Mr f1 f2 f3 　 f1 ? ?(1062.5 ?500)? ?? 2 ? ?883.6 J f2 ? (5000 ?1062.5)? ?? 4 ?3092.5 J f3??(1062.5?500)?5??4 ? ?2208.9 J 2? 0 3??4 Md ? N?m ? ?rad ?? 2 5000 500 1062.5 Mr 　 盈亏功： 0 ? ?? 2 ： ?W1 ? f1? ?883.6 J 0 ? 3??4 ：?W2 ? f1? f2 ?2208.9 J 0 ? 2?： ?W3 ? f1 ? f2 ? f3 ?0 最大盈亏功： [W]??W2? ?W1 ? 2208.9 ?(? 883.6)?3092.5 J f1 f2 f3 2? 0 3??4 Md ? N?m ? ?rad ?? 2 5000 500 1062.5 Mr 　 飞轮转动惯量为 JF ?900? [W]?(?2n2?)?900?3092.5?(?2?15002?0.05) ?2.51kg?m2 f1 f2 f3 2? 0 3??4 Md ? N?m ? ?rad ?? 2 5000 500 1062.5 Mr 　 用能量指示图确定最大盈亏功 f1 ? ?(1062.5 ?500)? ?? 2 ? ?883.6 J f2 ? (5000 ?1062.5)? ?? 4 ?3092.5 J f3??(1062.5?500)?5??4 ? ?2208.9 J 2? 0? 883.6 J ?? 2 3092.5 J 3??4 -2208.9 J 能量最大位置 能量最小位置 [W]?3092.5 J 　　 例4 图示减速器，已知传动比 i ? z2/z1?3，作用在大齿轮上的阻力矩随大齿轮的转角?2变化，其变化规律为：当0??2??时，阻力矩为M2?300N?m；当???2?2?时，阻力矩为0。又已知小齿轮的转动惯量为J1，大齿轮的转动惯量为J2。假设作用在小齿轮上的驱动力矩M1为常数，小齿轮为等效构件。试求等效转动惯量Je、等效阻力矩Mr、等效驱动力矩Md、画出Mr、Md随