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时间:2018-07-14
《机电传动各章习题与解答》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、各章习题及解答第2章习题2.1说明机电传动系统运动方程式中的拖动转矩、静态转矩和动态转矩的概念。答:拖动转矩:与机电传动系统转速n方向相同的转矩,既可以是电动机的转矩TM,也可以是负载转矩TL;静态转矩:即负载转矩TL;动态转矩:定义为Td=TM-TL2.2从运动方程式怎样看出系统是处于加速的、减速的、稳定的和静止的各种工作状态?2.3试出以下几种情况下(见题2.3图)系统的运动方程式,并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向)。答:(a)Td=TM-TL=0,稳态,匀速(b)T
2、d=TM-TL<0,减速(c)Td=-TM-TL<0,减速(d)Td=TM-TL>0,加速(e)Td=-TM-TL<0,减速(f)Td=-TM+TL=0,匀速2.4多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则?转动惯量折算为杆么依据折算前后动能不变的原则?答:1)因为机电传动系统运动方程式是针对单轴拖动系统建立的,为了将该运动方程应用于多轴系统,必须进行折算;2)因为如果忽略传动损失,传动系统所传递的功率是守恒的,而传递功率P=Tw,即与转矩T相关,所以应依据功率不变的原则;3)同理
3、,根据动能守恒原则,E=1/2Jw2=Const,所以应遵守动能不变原则。2.5为什么低速轴转矩大?高速轴转矩小?答:根据功率守恒原则,有PL=PH而:PL=TL´wLPH=TH´wH因为:wH>wL故有:TH1,所以,TMwL故有:JH4、低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多。2.7如图2.5(a)所示,电动机轴上的转动惯量JM=2.5kg×m2,转速nM=900r/min;中间传动劫的转动惯量Jl=2kg×m2,转速nl=300r/min;生产机械轴的转动惯量JL=16kg.m2,转速nL=60r/min。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。解:已知,JM=2.5kg×m2,nM=900r/min;J1=2kg×m2,n1=300r/minJL=16kg×m2,nL=60r/min依据,可求得:=2.5+2/9+16/225=2.79kg×m22.8如5、图2.3(b)所示,电动机转速nM=950r/min,齿轮减速箱的传动比j1=j2=4,卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比j3=2,起重负荷力F=100N,电动机的飞轮转矩GD2=1.05N·m2,齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度v和折算到电动机轴上的静态转矩TL以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2Z已知,nM=950r/min,齿轮减速箱:j1=j2=4,卷筒:D=0.24m;滑轮:j3=2,起重负荷力F=100N,电动机飞轮转矩=1.05Nm2,齿轮、滑轮和卷筒的总效率h=0.836、。求:1)提升速度v;2)折算到电动机轴上的静态转矩TL3)折算到电动机轴上解:1)参考题图,可知重物提升的速度取决于滑轮的转速,易知:=29.7r/min所以:=0.37m/s2)根据,可求得=0.45N×m3)根据对匀速运动的负载而言,可求得G=mg=F=100N将中间减速器的GD2按一定比例折算,即:取d=1.2=1.27Nm22.9一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载?答:可分为反抗负载与位能负载;2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点?答:反抗静态转矩也称摩擦转矩,是因摩7、擦、非弹性体的压缩、拉伸与扭转等作用所产生的负载转矩,反抗转矩方向与运动方向始终相反,总是阻碍运动。位能静态转矩是由物体的重力和弹性体的压缩、拉伸与扭转等作用所产生的负载转矩。位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关。2.11在题2.1l图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?;哪些不是?解:根据机电传动系统稳定运行的条件,a、b、c、d、e都有交点,但在干扰消除后,有a)n1TL;n2>nN时,TMTL;n2>nN时,TM<8、TL;符合稳定条件c)n1TL;n2>nN时,TMTL;n2>nN时,TM>TL;不符合稳定条件e)n1TL;n2>nN时,TM
4、低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多。2.7如图2.5(a)所示,电动机轴上的转动惯量JM=2.5kg×m2,转速nM=900r/min;中间传动劫的转动惯量Jl=2kg×m2,转速nl=300r/min;生产机械轴的转动惯量JL=16kg.m2,转速nL=60r/min。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。解:已知,JM=2.5kg×m2,nM=900r/min;J1=2kg×m2,n1=300r/minJL=16kg×m2,nL=60r/min依据,可求得:=2.5+2/9+16/225=2.79kg×m22.8如
5、图2.3(b)所示,电动机转速nM=950r/min,齿轮减速箱的传动比j1=j2=4,卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比j3=2,起重负荷力F=100N,电动机的飞轮转矩GD2=1.05N·m2,齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度v和折算到电动机轴上的静态转矩TL以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2Z已知,nM=950r/min,齿轮减速箱:j1=j2=4,卷筒:D=0.24m;滑轮:j3=2,起重负荷力F=100N,电动机飞轮转矩=1.05Nm2,齿轮、滑轮和卷筒的总效率h=0.83
6、。求:1)提升速度v;2)折算到电动机轴上的静态转矩TL3)折算到电动机轴上解:1)参考题图,可知重物提升的速度取决于滑轮的转速,易知:=29.7r/min所以:=0.37m/s2)根据,可求得=0.45N×m3)根据对匀速运动的负载而言,可求得G=mg=F=100N将中间减速器的GD2按一定比例折算,即:取d=1.2=1.27Nm22.9一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载?答:可分为反抗负载与位能负载;2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点?答:反抗静态转矩也称摩擦转矩,是因摩
7、擦、非弹性体的压缩、拉伸与扭转等作用所产生的负载转矩,反抗转矩方向与运动方向始终相反,总是阻碍运动。位能静态转矩是由物体的重力和弹性体的压缩、拉伸与扭转等作用所产生的负载转矩。位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关。2.11在题2.1l图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?;哪些不是?解:根据机电传动系统稳定运行的条件,a、b、c、d、e都有交点,但在干扰消除后,有a)n1TL;n2>nN时,TMTL;n2>nN时,TM<
8、TL;符合稳定条件c)n1TL;n2>nN时,TMTL;n2>nN时,TM>TL;不符合稳定条件e)n1TL;n2>nN时,TM
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