机械设计第 7 章
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7-19 图7-71所示为一大传动比的减速器。已知其各齿轮的齿数为Z1=100,Z2=101,Z2′=100,Z3=99,求原动件对从动件1的传动比𝑖𝐻1 .又当Z1=99而其他齿轮齿数均不变,求传动比𝑖𝐻1。试分析该减速器有何变化。
图7-71
1)解法一:
这是一个简单行星轮系。其转化机构的传动比为:
100100991011'21322313113zzzziHHHHH
1001009910101133HHHi所以:由于
10000100100991011111HHi
解法二:
10000/1100001100100991011zzzz11112132131HHHHiiii)(上式直接用公式:
2)将Z1=99代入,求得𝑖𝐻1= -100. 3)齿轮1的转向从与原动件H相同变为与原动件H相反。
7-20 在图7-72示双螺旋桨飞机的减速器中,已知18,30,20,265421zzzz ,及1n=15000r/min,试求QPnn和的大小和方向。(提示:先根据同心,求得3z和6z后再求解。)
图7-72
解:由图可知𝑛3=𝑛6=0
根据同心条件:
66202262213zzz
64253021866zzz
1)1-2-3-P(H)组成行星轮系
𝑖13𝑃=𝑛1−𝑛𝑝𝑛3−𝑛𝑝=15000−𝑛𝑝0−𝑛𝑝=−𝑧3𝑧1=−6626
解得𝑛𝑝=4239.5r/min (与𝑛1同向)
𝑛4=𝑛𝑝=4239.5r/min
2)4-5-6-Q(H)组成行星轮系
𝑖46𝑄=𝑛4−𝑛𝑄𝑛6−𝑛𝑄=4239.5−𝑛𝑄−𝑛𝑄=−𝑧6𝑧4=−6630
解得min/737.1324rnQ(与𝑛1同向).
陆宁编著《机械设计基础复习精要》
79 第七章 转子速度波动的调节
7.1. 考点提要
7.1.1 重要的基本术语及概念:
飞轮,速度不均匀系数,最大盈亏功,等效力和力矩
7.1.2 重要的基本术语及概念:
1. 主轴的角速度在经过一个运动周期之后又变回到初始状态,其平均角速度是一个常数,
这种角速度的波动称为周期性速度波动。
2. 速度周期性波动的原因是,在整个周期中,驱动力作功与阻力作功总量相等,没有动能
的持续增减,因此平均角速度不变。但是在某个阶段,驱动力作功与阻力作功是不相等的,
有动能的增加或减少,因此出现了角速度的变化。
3. 平均角速度是最大角速度和最小角速度的算术平均值:
2minmax
m (7-1)
4. 速度不均匀系数是衡量速度波动程度的量,其值为:
m
minmax
(7-2)
之所以采用速度不均匀系数,而不采用速度的差值来衡量速度的波动程度,是由于对转
速不同的转子,同样的速度变化值,速度波动的程度是不同的,一根每分钟转速10转的转
子,转速升高10转是波动了一倍,而一根每分钟1000转的转子,转速升高10转则仅仅增
加了百分之一。
5.周期性速度波动的调节方法
当驱动功大于阻力作功的期间,多余的动能储存在飞轮中,使转速随动能的增加而增加,
驱动功比阻力功大的部分称盈功。当驱动功小于阻力作功的期间,储存在飞轮中的动能维持
构件继续转动,使转速随动能的降低而降低。驱动功小于阻力功的不足部分称亏功。最大动
能和最小动能的差值称最大盈亏功
maxA
,数值上等于动能的最大变化量E
。
)(
21
2
min2
maxmaxJAE
把(7-1)(7-2)代入得:
][900
][22max
2max
nAA
J
m
(7-3)
式中:min/;/rnsrad
m是是平均角速度
装了飞轮之后,当驱动力矩大于阻力矩时,前者作功大于后者,出现盈功(即驱动力
矩作功有富余),多余的动能就储存在飞轮中;而当阻力矩作功大于驱动力矩时,出现亏功
第5章 带传动与链传动
5-1 带传动的弹性滑动是怎样产生的?能否防止?对传动有何影响?它与打滑有何不同?
答:带传动的弹性滑动是由于带的弹性和拉力差而引起的带和带轮面间的局部的、微小的相对滑动,这是摩擦型带传动正常工作时的固有特性,是不可防止的。弹性滑动导致传动效率降低、带磨损、传动比不准确。
打滑是由过载引起的带在带轮上的全面滑动,使传动失效。打滑为非正常的工作状态,是必须防止也是可以防止的。
5-2带传动的中心距为什么要限制在一定的范围?
答:带传动的中心距之所以要限制在一定的范围,是因为:
1〕假设中心距过小,虽结构紧凑,但小带轮的包角太小,导致摩擦力和传动能力降低;
2〕中心距过小,使带的长度过短,带的工作频率增加,降低带的疲劳强度和工作寿命;
3〕中心距假设过大,不仅结构不紧凑,且皮带松边下垂,高速传动时易引起带的颤抖。
5-3.多根V带传动时,假设发现一根已坏,应如何处置?
答:多根V带传动时,即使只发现一根已坏,也应该同时更换新的V带,不可新旧混用。
5-4 已知一V带传动,小带轮直径d1d =160mm,大带轮直径d2d=400mm,小带轮转速n1=960minr,滑动率200,试求由于弹性滑动引起的大带轮的转速损失。
解: 假设无弹性滑动,大带轮的理想转速n2应为:
1122nd960160n384(r/min)d400
所以,由弹性滑动引起的大带轮的转速损失为:
2n=3840.02=7.68(r/min)
5-5 为什么链传动具有运动不平稳性?
答:由于链传动的多边形效应,使其瞬时速度和瞬时传动比周期性变化,从而引起动载荷,所以链传动具有运动不平稳性。
5-6 为什么链条节数常取偶数,而链轮齿数取为奇数?
答: 因为假设链节数为奇数,则需要采用过渡链节,当链条受拉时,过渡链节的弯链板承受附加的弯矩作用,强度降低,所以链节数常取为偶数。
第6章
第7章 1.什么是弹性滑动和打滑?对带传动分别有什么影响?
答:由于带的弹性及其在带轮两边的拉力差引起的相对滑动称为弹性滑动,使带传动的传动比不准确;
打滑指由于某种原因机器出现过载,引起带在带轮面上的全面滑动,从动轮转速急剧降低甚至停止转
动,造成传动失效。
3.带传动的主要失效形式是什么?带传动的设计准则是什么?
答:带传动的主要失效形式是带在带轮面上的打滑和带的疲劳破坏。
带传动的设计准则是保证在不打滑的条件下具有一定的疲劳强度和工作寿命。
4. 带传动安装时,为什么要张紧?常见的张紧装置有哪几种?
答:(1)带传动工作时依靠带和带轮之间的摩擦来传递运动和动力,因此需要一定的张紧力;
(2)利用电动机的自重和调整螺钉调整带的拉力实现张紧;使用张紧轮。
5. 链传动的速度不均匀性是什么原因引起的?如何减轻这种不均匀性?
答:(1)刚性链节在链轮上呈多边形分布,在链条每转过一个链节时,链条前进的瞬时速度周期性变
化,链条垂直于运动方向的分速度也相应作周期性变化,从而产生“多边形效应”,使链传动的速度不
均匀。
(2)选取小节距的链条,有利于降低链传动的运动不均匀性。
7. 已知V带传动传递的功率P = 7.5kW,带速v = 10m / s,测得紧边拉力是松边拉力的两倍,即F1 = 2F2,
试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和张紧力F0。
答:
第9章
9-1 机械平衡的目的是什么?在什么情况下刚性转子可以只进行静平衡?在什么情况下应该进行动平
衡?刚性转子达到动平衡的条件是什么?
答:(1)消除或减小离心惯性力,降低机械的周期性受迫振动,提高机械的工作精度和可靠性。
(2)对于轴向尺寸较小的盘状转子(通常是指宽径比b / D<0.2的构件),只需进行静平衡。
(3)对于轴向宽度很大的转子(b/D>0.2),需进行动平衡。 (4)满足离心惯性力之和以及惯性力偶矩之和都等于零,即