《机械原理》课程教学资源（作业习题）第六章 机械运转与速度波动的调节（含答案）

第六章机械运转与速度波动的调节 一、填空题 1、周期性速度波动用调节，非周期性速度波动用调节。 2、机械运转的三个阶段是 3。机械特性是指 之间的关系。 4、在机械稳定运转阶段就一个周期而言，机械的 和是相等的 二、判断题（答A表示说法正确答B表示说法不正确） 1、为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。 2、机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。 3、为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。 4、机器稳定运转的含义是指原动件（机器主轴）作等速转动。 5、机器作稳定运转，必须在每一解时驱动功率等于阻抗功率。 6、作往复运动或平面复合运动的枸件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构 件内部得到平衡 7、若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布仍不可 能消除运动副中的动压力。 8、绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力 系平衡的目的， 9、设计形体不对称的回转构件，虽己进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍需安排 平衡校正工序。 10、不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两 个平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。 三、选择题 1、有三个机械系统，它们主轴的最大角速度和最小角速度分别是：(1)1025转/秒， 975转/秒：(2)512.5转/秒487.5转/秒：(3)525转/秒475转/秒：其中运转最不均匀的 是 (1)A.(2)B. (3)C. 2、在最大盈亏和机器运转速度不均匀系数不变前提下，将飞轮安装轴的转速提高一倍， 则飞轮的转动惯量将等于原飞轮转动惯量的_一

第六章 机械运转与速度波动的调节 一、填空题 1、周期性速度波动用 调节，非周期性速度波动用 调节。 2、机械运转的三个阶段是 3、机械特性是指 和 之间的关系。 4、在机械稳定运转阶段就一个周期而言，机械的 和 是相等的 二、判断题 (答 A 表示说法正确.答 B 表示说法不正确) 1、为了使机器稳定运转，机器中必须安装飞轮。 2、机器中安装飞轮后，可使机器运转时的速度波动完全消除。 3、为了减轻飞轮的重量，最好将飞轮安装在转速较高的轴上。 4、机器稳定运转的含义是指原动件(机器主轴)作等速转动。 5、机器作稳定运转，必须在每一瞬时驱动功率等于阻抗功率。 6、作往复运动或平面复合运动的构件可以采用附加平衡质量的方法使它的惯性力在构 件内部得到平衡 7、若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，则不论如何调整质量分布仍不可 能消除运动副中的动压力。 8、绕定轴摆动且质心与摆动轴线不重合的构件，可在其上加减平衡质量来达到惯性力 系平衡的目的。 9、设计形体不对称的回转构件，虽已进行精确的平衡计算，但在制造过程中仍需 安排 平衡校正工序。 10、不论刚性回转体上有多少个平衡质量，也不论它们如何分布，只需要在任意选定两 个 平面内，分别适当地加平衡质量即可达到动平衡。 三、选择题 1、有三个机械系统，它们主轴的最大角速度和最小角速度分别是：(1)1025 转/秒， 975转/秒;(2)512.5转/秒 487.5转/秒;(3)525转/秒 475转/秒;其中运转最不均匀的 是_。 (1)A. (2)B. (3)C. 2、在最大盈亏和机器运转速度不均匀系数不变前提下，将飞轮安装轴的转速提高一倍， 则飞轮的转动惯量将等于原飞轮转动惯量的_ _

A.2 B.1/2 C.1/4 3、设机器的等效转动惯量为常数，其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示，可 M 判断该机器的运转情况应是_ A.匀速稳定运转 B.变速稳定运转 C加速过程 4、如果不改变机器主轴的平均角速度，也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化 规律，拟将机器运转速度不均匀系数从0.10降到0.01，则飞轮的转动惯量将近似等于 原飞轮转动惯量的 A.10 B.100 c.1/10 5、在机械稳定运转的一个运动循环中，应有一。 A惯性力和重力所作之功均为零 B惯性力作功为零，重力作之功不为零 C惯性力和重力所作之功均不为零 6、机器运转出现周期性速度波动的原因是 A在等效转动惯量为常数时，各解时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等 且有公共周期 B.机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡 7、机器中安装飞轮的一个原因是为了 A消除速度波动 减小速度波动 8、为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在一上。 4.等效构件上 B.转速较低的轴上 C.转速较高的轴 9、将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求得的等 效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是 B A数值相同，方向一致 B数值相同，方向相反 C.数值不同，方向一致

A.2 B.1/2 C.1/4 3、设机器的等效转动惯量为常数，其等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化如图示，可 判断该机器的运转情况应是_._。 A.匀速稳定运转 B.变速稳定运转 C.加速过程 4、如果不改变机器主轴的平均角速度，也不改变等效驱动力矩和等效阻抗力矩的变化 规律，拟将机器运转速度不均匀系数从 0.10 降到 0.01，则飞轮的转动惯量将近似等于 原飞轮转动惯量的_ _。 A.10 B.100 C.1/10 5、在机械稳定运转的一个运动循环中，应有_。 A.惯性力和重力所作之功均为零 B.惯性力作功为零，重力作之功不为零 C.惯性力和重力所作之功均不为零 6、机器运转出现周期性速度波动的原因是_。 A.在等效转动惯量为常数时，各 瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但 其平均值相等， 且有公共周期 B. 机器中存在往复运动构件，惯性力 难以平衡 7、机器中安装飞轮的一个原因是为了_。 A.消除速度波动 减小速度波动 8、为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在_上。 A.等效构件上 B.转速较低的轴上 C.转速较高的轴上 9、将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求得的等 效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是_ B._ A.数值相同，方向一致 B.数值相同，方向相反 C.数值不同，方向一致

四、分析计算题 1、己知如图所示导杆机构中各构件的长度为e=150mm1c=300m 10=550mm,各构件的质量为画=5kg(质心司在A点)，鹰=3kg(质心受在B点) 路=10kg(质心多在1a/2处)：各构件的转动惯量为=0.05kg.m,Ja=0.002kg.m, =0.2张g.m,驱动力从=1000N.m。当取构件3为转化构件时，求构件在图示位置的等 ID 45BS) 2 效转动惯量，转化到D点的等效质量以及M的等效力矩。 2、己知某电动机的驱动力矩为M=1000-9.55Nm,用它来驱动一个阻抗力矩为用M,= 200N.m的齿轮减速器，其等效转动惯量人。=5kgm?的。试求电动机角速度从零增至50 rads时需要多长时间。 第六章机械运转及其速度波动的调节 习题解答 一、填空题 1、飞轮，调速器 2、总驱动功，总阻抗功 3、力，运动学参数 4、起动阶段，稳定运转阶段，停车阶段 二、判断题（答A表示说法正确答B表示说法不正确）

四、分析计算题 1、已知如图 所示导杆机构中各构件的长度为 lAB = 150mm, lAC = 300mm, lCD = 550mm, 各构件的质量为 m1 = 5kg (质心 s1 在 A 点), m2 = 3kg (质心 s2 在 B 点)， m3 = 10kg (质心 s3 在 lCD / 2 处)；各构件的转动惯量为 JS1 = 0.05kg.m2, JS2 = 0.002kg.m2 , JS3 = 0.2kg.m2 , 驱动力 M1 = 1000N.m。当取构件 3 为转化构件时，求构件在图示位置的等 效转动惯量，转化到 D 点的等效质量以及 M1 的等效力矩。 2、已知某电动机的驱动力矩为 Md = 1000 - 9.55ωN.m,用它来驱动一个阻抗力矩为用 Mr = 200 N.m 的齿轮减速器,其等效转动惯量 Je = 5kg.m2 的。试求电动机角速度从零增至 50 rad/s 时需要多长时间。 第六章 机械运转及其速度波动的调节 习题解答 一、填空题 1、飞轮，调速器 2、总驱动功，总阻抗功 3、力，运动学参数 4、起动阶段，稳定运转阶段，停车阶段 二、判断题 (答 A 表示说法正确.答 B 表示说法不正确)

1、B2、B3、A4、B5、B6、B7、A8、A9、A10、A 三、选择题 1、C2、C3、B4、A5、B6、A7、B8、C9、B10、C 四、分析计算题 1、解：a)求等效转动惯量和转化到D点等效质量 对于自由度为1的机构，其各构件之间的速比只决定于机构的位置，而与构 件的真实速度无关故此时等效质量和等效转动惯量为 机构位 数。在 置，机构的速度多边形如图b所示。计算等效转动惯量应根据动能相等的条件 g-+ao时+ +与%哈+与西，哈 M。=%=23/055)g=737g b)求等效力矩 根据瞬时功率相等的条件有： b3 M.0 =Miol Me=M。/a=1000×3.29N-m=3290N·m b2(2) 2、解：力矩形式的运动方程式为： o经-Me.a.n 因等效转动惯量是常数，上式简化为： Jd.Id,=M.(@)-M. d。=JaM(@)-M] 积分上式，可得

1、B 2、B 3、A 4、B 5、B 6、B 7、A 8、A 9、A 10、A 三、选择题 1、C 2、C 3、B 4、 A 5、B 6、A 7、B 8、C 9、B 10、C 四、分析计算题 1、解：a)求等效转动惯量和转化到 D 点等效质量 对于自由度为 I 的机构，其各构件之间的速比只决定于机构的位置，而与构 件的真实速度无关故此时等效质量和等效转动惯量为机构位置的函数。在图示位 置，机构的速度多边形如图 b 所示。计算等效转动惯量应根据动能相等的条件 2 2 2 2 3 3 1 1 2 2 3 3 1 1 1 1 2 2 2 2 e S S S J J J J     = + + 2 2 2 2 3 3 1 1 2 2 + + m v m v s s ( ) 2 3 2 2.23/ 0.55 7.37 e D CD J M kg kg l = = = b)求等效力矩 根据瞬时功率相等的条件有： 3 3 1 1 M M e   = 1 3 1 3 / 1000 3.29 3290 M M N m N m e = =   =    2、解：力矩形式的运动方程式为： 2 1 ( ) ( ) ( ) ( , , ) 2 d dJ J M t d d         + = 因等效转动惯量是常数，上式简化为： / ( ) t d r Jd d M M  = −  d Jd M M   = − / ( )  d r   积分上式，可得

1=+Jd[M,(o-M,] 式中1。=0,0，=0，故 1=5Dd1000-9.55o-200) 5 1000-200 =.0.476s 即该系统电动机的角速度从零增至50rad/s需0.476

  0 0 ( ) d r t t J d M M    = + −   式中 0 0 t = = 0, 0  ,故 50 0 t d 5 /(1000 9.55 200) = − −    5 1000 200 9.55 ( ) •••••• 9.55 1000 200 =•0.476s In s    − − = −  − 即该系统电动机的角速度从零增至 50rad/s 需 0.476