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1、机电传动各章习题与解答 - 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方向一样的转矩，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 TdTMTL 2.2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) TdTMTL0， 稳态，匀速 (b) TdTMTL0， 加速 (e) T
2、dTMTL?L 故有：TH ?TL 即，低速轴转矩大于高速轴转矩。 也可以按以下方法答复： 在传动系统中，传递效率： -可得： PLT-LL PMTM?MTL?TM?M-LTMj? 因为：-TMj1，所以，TM ?L 故有：JH ?JL GD2而：J?m- 4g2即，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JM2.5 kg?m2，转速nM=900r/min；中间传动劫的转动惯量Jl2 kg?m2，转速nl300r/min；消费机械轴的转动惯量JL=16kg.m2，转速nL60r/min。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。 解：，JM=2.5kg
3、?m2，nM=900r/min；J1=2 kg?m2，n1=300r/min JL=16 kg?m2，nL=60r/min 根据，JZ?JM?J1JL?2 j12jL2?900-?300-2可求得：JZ?2.5-16?900-?60-2=2.5+2/9+16/225=2.79 kg?m2 2.8如图2.3(b)所示，电动机转速nM950r/min，齿轮减速箱的传动比j1=j24，卷筒直径D=0.24m，滑轮的减速比j32，起重负荷力F100N，电动机的飞轮转矩GD21.05Nm2，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
4、系统的飞轮惯量GD2Z ，nM=950r/min，齿轮减速箱：j1=j2=4，卷筒：D=0.24m； 2滑轮：j3=2，起重负荷力F=100N，电动机飞轮转矩GDM=1.05Nm2，齿轮、滑轮和卷筒的总效率?=0.83。 求：1) 提升速度v； 2) 折算到电动机轴上的静态转矩TL 23) 折算到电动机轴上GDZ 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： nHL?nM95029.7r/min ?j1j2j34?4?2所以：v-DnHL60?3.1415?0.24?29.70.37m/s 602) 根据TL?9.55Fv/(?CnM)，可求得 TL?9.55?100?0.3
5、7=0.45N?m 0.83?9502Z2M2GD12GDLGv2?2?3652 3) 根据GD?GD?2j1jLnM对匀速运动的负载而言，可求得G=mg=F100N 将中间减速器的GD2按一定比例折算，即： 2GDLGv2GD-GD?2?3652 jLnM2Z2M取?1.2 100?0.242100?0.372GD?1.2?1.05-365?1.27 Nm2 22950?4?4?2?2Z2.9 一般消费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：可分为对抗负载与位能负载； 2.10 对抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点? 答：对抗静态转矩也称摩擦转矩，是因摩擦、非弹性
6、体的压缩、拉伸与改变 等作用所产生的负载转矩，对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、拉伸与改变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； n2nN时，TMTL； n2nN时，TMTL； n2nN时，TMTL； n2nN时，TMTL；不符合稳定条件 e) n1TL； n2nN时，TMTL；符合稳定条件 所以 a,
7、b, c ,e 均为稳定平衡点，而d 不是。 第3章习题 3.1 为什么直流电机的转子要用外表有绝缘层的硅钢片叠压而成？ 答：转子在定子磁场中旋转，会产生涡流和磁滞损耗，采用硅钢片材料，可以减少磁滞损耗，而用硅钢片叠压，那么可以减小涡流。 3.2 并励直流发电机正转时可以自励，反转时能否自励？为什么？ 答：反转时不能自励。这是因为此时感生电势所产生的磁场方向与剩磁的磁场方向相反，根据直流发电机的启动条件，这两个磁场的方向一样才能自励，相反那么不能自励。 3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这时拖动系统中那些量必然要发生变化？ 答：改变电枢电压，U?，那么n ?；但稳定运行：T=TL TL=C；?不变，?I=T/(k?)，不变。 改变附加电阻，R?，那么n ?；同样，稳定运行T=TL =C，此时，?不变，?I=T/(k?)，不变。 第 5 页 共 5 页
机电传动各章习题与解答
