机械原理+阶段练习四及答案(8-10-11)

课程阶段练习及答案－41华东理工大学网络教育学院机械原理课程阶段练习四（第8章—第10章—第11章）第八章齿轮系及其设计一、填空题1、周转轮系根据自由度不同可分为差动轮系和行星轮系，其自由度分别为2和1。2、组成周转轮系的基本构件有：太阳轮；行星轮，系杆。3、Ki1与HKi1不同，Ki1是构件1和K的传动比；HKi1是构件1和K相对系杆H的传动比。二、简答题1、什么是复合轮系？写出计算复合轮系传动比的步骤。复合轮系：由定轴轮系和周转轮系或者由两个以上的周转轮系组成的轮系。步骤：（1）划清组成复合轮系中的定轴轮系和周转轮系；（2）分别采用定轴轮系和周转轮系传动比的计算公式列出计算方程式；（3）根据这些轮系的组合方式联立解出所求的传动比。2、在图示轮系中，根据齿轮1的转动方向，在图上标出蜗轮4的转动方向，并指出蜗轮4的旋向。答：蜗轮4为顺时针转动，蜗轮4的旋向为左旋。3在图示的手摇提升装置中，已知各轮齿数为：z1＝20，z2＝50，z3＝15，z4＝30，z6＝40，z7＝18，z8＝51，蜗杆z5＝1，且为右旋，试求传动比i18；并指出提升重物时手柄的转向。课程阶段练习及答案－42答：所示轮系为定轴轮系；各轮转向为：8－逆时针、7－顺时针、4－箭头向左、3－箭头向上、2－箭头向上、1－箭头向上；传动比：67.56618i4在图示的蜗杆传动中，试分别在左右两图上标出蜗杆1的旋向和转向。答：左图为右旋蜗杆；右图蜗杆逆时针转动。三计算题1在图示的轮系中，已知z1＝20，z2＝30，z3＝18，z6＝48，齿轮1的转速n1＝150r/min，试求系杆H的转速nH的大小和方向。1.667.534124114ZZZZiHHH课程阶段练习及答案－43因为：04所以：667.511Hmin/5.22rH2、在图中，已知：Z1=20，Z2=30，Z2’=25，Z3=75，Z4=30，Z5=25，。求轮系的传动比i15，并标出n5的旋转方向。，2n1n554H132'此轮系为复合轮系，5.4'21323113ZZZZnnnniHHH因n3=0可得：5.51141HHnnii又：833.04545ZZi所以：5815.4451415iiin5的旋转方向与n1的相反。题2图课程阶段练习及答案－443、图示轮系中，已知各标准齿轮的齿数分别为z1=z3=z4=20，z2=24，z2`=z3`=24，z4`=30，z5=90，n1=n5=1440r/min，方向如图。求i1H和nH的大小，并在图上标明各轮的转向。答：1－2－2`－3组成定轴轮系，3`－4－4`－5－H组成周转轮系。定轴轮系中：`23123113zzzznni（1）因为轴线不平行，齿数前的符号由箭头表示，n3方向向下。周转轮系中`45`345`35`35`3zzzznnnnnniHHHHH＝（2）齿数前的－号表示相对H的运动中，3`和5的方向相反。由公式（1）求出n3=2400r/min。n3=n3`则公式（2）可求出3040902014002400HHnn－nH=1824r/min+号表示nH与n3同向。另外可得1824144011HHnni＝0.78954、在图示行星减速装置中，已知Z1=Z2=20,Z3=60。当手柄转过900时，转盘H转过多少度？题3图课程阶段练习及答案－45先求i1H3133113ZZnnnniHHH而：n3=0所以：411HHnni当手柄转过900时，当手柄转过22.50时。5、某技术人员设计的传动装置如图所示，其中：1为单头右旋蜗杆，2为蜗轮，其齿数为1002z，其余各轮齿数为：42zz、804z、205z。运动由蜗杆1和齿轮5输入，由系杆输出，若min100051rnn，转向如图所示，求Hn的大小和方向。5n54'232'4Hn11该轮系是一混合轮系：锥齿轮2、3、4和系杆H组成周转轮系；由蜗杆1和蜗轮2组成定轴轮系；圆柱齿轮5，4组成定轴轮系。在由蜗杆1和蜗轮2组成定轴轮系中，有：课程阶段练习及答案－46min101001100021122rzznnn取其为正（箭头方向向上，同n5）min1022rnn在由圆柱齿轮5，4组成定轴轮系中，有：min2508020100054544rnzznn在锥齿轮2、3、4和系杆H组成周转轮系中，有；1244242zznnnniHHH即：min120rnH方向与5n相反。6．图示轮系中，已知：Z1=22，Z3=88，Z4=Z6。试求传动比i16该轮系为复合轮系，4z、5z、6z组成定轴轮系，1z、2z、3z、H组成周转轮系。在4z、5z、6z组成定轴轮系中：1466446zznni，64nn在1z、2z、3z、H组成周转轮系课程阶段练习及答案－4742288133113zznnnniHHH式中6nnH，46661nnnn，解得619nn，96116nni7．如图所示轮系，2521zz，2032zz，100Hz，204z，求14i轮系中，由齿轮4—H组成定轴轮系，由齿轮1－2－2’－3－H组成周转轮系2516213233113zzzziHH03得到：251601HH，36.02591Hi072.04114＝－HHiii，负号表示齿轮1，4转向相反。8、已知轮系主动轮转向如图所示，齿轮均为标准齿轮，标准安装，Z1＝2，Z2＝40，Z2’＝24，Z3＝48，Z4＝120，Z5＝18，Z6＝36，求传动比i16，并标出轮2、5、6的转向。课程阶段练习及答案－48答:Z1、Z2组成定轴轮系；Z2、Z3、Z4及Z5（H）组成周转轮系；Z5、Z6组成定轴轮系20122112ZZnni蜗杆左旋，蜗轮2转向箭头向上。511'242424'2ZZinnnniHHHH62Hi轮5转向箭头向上26556nni轮6转向箭头向左因此2405621216iiiiH9在图示的双级行星齿轮减速器中，各齿轮的齿数为z1＝z6＝20，z3＝z4＝40，z2＝z5＝10，试求：1）固定齿轮4时的传动比i1H2；2）固定齿轮3时的传动比i1H2。（1）2111262224246HHHHii32621HHii（2）21311113HHHi31111HHi课程阶段练习及答案－4922426264HHHi163145921Hi课程阶段练习及答案－410第十章机械的运转及其速度波动的调节一、选择题1、机构中各活动构件的质量为定值，其等效质量（C）定值。A是；B不是；C不一定是。2、机器中每一个零件的质量或转动惯量都同飞轮的转动惯量一样，对周期性速度波动能起到调节作用。该说法（B）。A正确；B不正确；C无法判断。3、在建立机械的等效动力学模型时，等效力或等效力矩所作之功与机器上所有外力和外力矩所作之功等效，其中的外力和外力矩（C）。A包括惯性力和惯性力矩；B不包括惯性力和惯性力矩；C包括惯性力，惯性力矩和重力。4、机器在安装肥料后，原动机的功率可以比未安装飞轮时（C）。A一样；B大；C小。5、利用飞轮进行调速的原因是它能（C）能量。A产生；B消耗；C储存和放出。6、在周期性速度波动中，一个周期内等效驱动力做功Wd与等效阻力做功Wr的量值关系是（）。AWdWr;BWdWr;CWd!=Wr;DWd=Wr.7、有三个机构系统，它们主轴的ωmax和ωmin分别是。A1025rad/s，975rad/s；B512.5rad/s，487.5rad/s;C525rad/s，475rad/s其中，运转最不均匀的是（），运转最均匀的是（）。8、将作用于机器中所有驱动里，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（）。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；D数值不同，方向相反。9、对于存在周期性速度波动的机器，安装飞轮主要是为了在（）阶段进行速度调节。A启动；B停车；C稳定运动。10、对于单自由度的机构系统，假想用一个移动构件等效时其等效质量按等效前后（）相等的条件进行计算。A动能；B瞬时功率；C转动惯量。11、但自由度机构的等效转动惯量（）0。课程阶段练习及答案－411A一定；B不一定；C一定不。12、等效力矩的值（）。A一定大于零；B一定不小于零；C可以等于零；D一定不等于零。13、利用飞轮进行调速的原因是它能（）能量。A产生；B消耗；C储存和释放。二、填空题1、按等效构件上作用的等效力和等效力矩所产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力或外力矩所产生的瞬时功率之和的原则计算等效力矩；2、按等效构件的等效质量和等效转动惯量所具有的动能等于原机械系统的总动能原则计算等效转动惯量。3、某机器主轴的最大角速度ωmax=200rad/s，最小角速度ωmin=190rad/s，则该机器的主轴平均角速度ωm等于195rad/s，机器运转的速度不均匀系数δ等于0.051。4、飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。5、非周期性速度波动不能采用飞轮调节，而是通过增加反馈装置来进行调节，这种装置称为调速器。6、等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。7、等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机械系统所有外力产生的瞬时功率之和。8、机器产生速度波动的主要原因是输入功不等于输出功。速度波动的类型有周期性和非周期性两种。前者一般采用的调节方法是飞轮，后者一般采用的调节方法是调速器。9、具有等效转动惯量的等效构件的动能等于原机构的动能，而作用于其上的等效力矩瞬时功率等于作用在原机构上的所有个外力在同一瞬时的功率。10、计算等效力或力矩的条件是功率相等；计算等效转动惯量的条件是动能相等。11、在机械运转的启动阶段，总驱动功大于总阻力功；在停车阶段，总驱动功小于总阻力功。三、简答题1、什么是机械系统的等效动力学模型课程阶段练习及答案－4121.具有等效质量或等效转动惯量，其上作用有等效力或等效力矩的等效构件称为原机械系统的等效动力学模型。2、试论述飞轮在机械中的作用。飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个储能器。当外力对系统作盈功时，它以动能形式把多余的能量储存起来，使机械速度上升的幅度减小；当外力对系统作亏功时，它又释放储存的能量，使机械速度下降的幅度减小。四、计算题1已知某机械稳定运转时的等效驱动力矩和等效阻力矩如图所示。机械的等效转动惯量为J＝12kgm，等效驱动力矩为NmMd30，机械稳定运转开始时等效构件的角速度srad/250，试确定1）等效构件的稳定运动规律)(；2）速度不均匀系数；3）最大盈亏功maxW；4）若要求05.0][，求飞轮的等效转动惯量FJ。1.1）等效构件的稳定运动规律：1、120rM2、2120)(2dMMJrd已知：srad/2503、各区间等效构件的稳定运动规律如下：20；6025)(21；srad/82.26)2(12；18082.26)(22；srad/89.20)(22；)(6089.20)(23；srad/25)2(3课程阶段练习及答案－4132）速度不均匀系数平均速度：sradm/855.232minmax速度不均匀系数：maxmin0.249m3）最大盈亏功maxW7.1412maxmJW4）若要求05.0][，求飞轮的等效转动惯量FJ。max23.98.[]FmWJJkgm2、某机械在等效