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一、简答题

1． 图所示为两同轴线的轴1和2以摩擦离合器相连。轴1和飞轮的总质量为100kg ,

回转半径

mm ; 轴2和转子的总质量为250kg , 回转半径

, 而轴2以

(1)两轴接合后的公共角速度。

(2)在离合器结合过程中, 离合器所传递的转矩的大小。

。在离合器接合前, 轴1

的转速为

的转速与轴1同向转动。在离合器接合后3s , 两轴即达到相同

的速度。设在离合器接合过程中, 无外加驱动力矩和阻抗力矩。试求:

图

【答案】(1)轴1和飞轮的转动惯量:

轴2和转子的转动惯量:

接合前后能量守恒, 即有:代入数据得:

则接合后的公共角速度:(2)飞轮的运动方程式:即

两端积分得:即

所以离合器传递的扭矩为:

。

2． 图所示为一机床工作台的传动系统。设已知各齿轮的齿数, 齿轮3的分度圆半径r3, 各齿轮的转动惯量J e 。

齿轮1直接装在电动机轴上, 故J1中包含了电动机转子的转动惯量；工

作台和被加工零件的重量之和为G 。当取齿轮1为等效构件时, 试求该机械系统的等效转动惯量

图

【答案】该机械的等效转动惯量:

根据题意又

, 可得:

, 且

, 可得:

。

代入式①得:

3． 图所示为一个一般机器转子, 已知转子的质量为15kg , 其质心至两平衡基面I 及II 的距离分别为11=100mm, 12=200mm, 转子的转速n=3000r/min, 试确定在两个平衡基面I 及II 内的许用不平衡质径积。当转子转速提高到6000r/min时, 其许用不平衡质径积又各为多少？

图

【答案】由题中已知条件, 查各种典型转子的平衡等级和许用不平衡量表, 取平衡等级即

,

(1)由平衡精度

则该转子的许用不平衡质径积为:

该质径积在平衡基面I 和II 上的分量为:

,

得许用偏心距:

(2)当转速提高至6000r/min时, 许用偏心距:该转子的许用不平衡质径积为:

在平衡基面I 和II 上的分量为:

4． 何谓周期性速度波动？其产生的原因是什么？用什么方法加以调节？能否完全消除周期性速度波动？

【答案】机械在稳定运转时, 通常由于驱动力与阻力的等效力矩或(和) 机械的等效转动惯量的周期性变化所引起的主动轴角速度的周期性波动。

产生的原因是等效力矩、等效转动惯量呈周期性变化。可以用加飞轮的方法加以调节。但是不能完全消除周期性速度波动。

二、计算题

5． 有一对标准直齿锥齿轮传动，试问：

(1)当(2)当

时，小齿轮是否会发生根切？ 时，小齿轮是否会发生根切？

【答案】(1)小齿轮分锥角：则当量齿数：

因此小齿轮会发生根切。 (2)小齿轮分锥角：则当量齿数：

因此小齿轮不会发生根切。

6． 现有一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮，己知参数为

。试求:

(1)齿轮1的分度圆半径r 、齿根圆半径

(2)齿轮传动的中心距a

(3)判断齿轮是否有根切，为什么？

，

、齿顶圆半径、基圆半径、齿厚s 和齿槽宽e 。