计算题

在图示的刨床机构中，已知空程和工作行程中消耗于克服阻抗力的恒功率分别为P₁=367.7w和p₂=3677w，曲柄的平均转速n=100r／min，空程曲柄的转角为φ₁=120º。当机构的运转不均匀系数δ=0.05时，试确定电动机所需的平均功率，并分别计算在以下两种情况中的飞轮转动惯量J_F（略去各构件的重量和转动惯量）。
1）飞轮装在曲柄轴上； 
2）飞轮装在电动机轴上，电动机的额定转速n_n=I440r／min。电动机通过减速器驱动曲柄，为简化计算，减速器的转动惯量忽略不计。

问答题设有一由电动机驱动的机械系统，以主轴为等效构件时，作用于其上的等效驱动力矩Med=10000—100ω（N.m），等效阻抗力矩Mer=8000N.m，等效转动惯量Je=8kg.m2，主轴的初始角速度ω0=100rad／s。试确定运转过程中角速度ω与角加速度α随时间的变化关系。

问答题已知某机械稳定运转时主轴的角速度ωs=100rad／s，机械的等效转动惯量Je=0.5kg·m2，制动器的最大制动力矩Mr=20N·m（制动器与机械主轴直接相连，并取主轴为等效构件）。要求制动时间不超过3s，试检验该制动器是否能满足工作要求。

问答题图a所示为某机械系统的等效驱动力矩Med及等效阻抗力矩Mer对转角Φ的变化曲线，ΦT为其变化的周期转角。设己知各下尺面积为Aab=200mm2，Abc=260mm2，Acd=100mm2，Ade=190mm2，Aef=320mm2，Afg=220mm2，Aga′=500mm2，而单位面积所代表的功为μA=10N·m mm2，试求系统的最大盈亏功ΔWmax。又如设己知其等效构件的平均转速为nm=1000r min。等效转动惯量为Je=5kg·m2。试求该系统的最大转速nmax及最小转速nmin，并指出最大转束及最小转速出现的位置。

问答题某内燃机的曲柄输出力矩Md随曲柄转角Φ的变化曲线如图a所示，其运动周期ΦT=π，曲柄的平均转速nm=620r min，当用该内燃机驱动一阻力为常数的机械时如果要求运转不均匀系数δ=0.01，试求：  1）曲轴最大转速nmax和相应的曲柄转角位置Φ（max）；  2）装在曲轴上的飞轮转动惯量JF（不计其余构件的转动惯量）。

问答题已知某机械稳定运转时其主轴的角速度ωs=100rad s，机械的等效转动惯量Je=0.5 Kg·m2，制动器的最大制动力矩Mr=20N·m（该制动器与机械主轴直接相联，并取主轴为等效构件）。设要求制动时间不超过3s，试检验该制动器是否能满足工作要求。