速度波动的调节
一、选择题
1、为了减小机械运转中周期性速度波动的程度，应在机械中安装（ ）。
A. 调速器
B. 飞轮
C. 变速装置
D. 减速器
2、为了调节机械运转中非周期性速度波动的程度，应在机械中安装（ ）。
A. 飞轮
B. 增速器
C. 调速器
D. 减速器
3、机器中安装飞轮是为了（ ）。
A. 消除速度波动
B. 达到稳定运转
C. 减小速度波动
D. 使惯性力平衡
4、机器中安装飞轮后，机器的速度波动得以（ ）。
A. 消除
B. 增大
C. 减小
D. 不变
5、对于作周期性速度波动的机械系统，一个周期中系统重力作功为（ ）。
A. 零
B. 小于零
C. 大于零
D. 不等于零的常数
6、若不考虑其它因素，单从减轻飞轮的重量上看，飞轮应安装在（ ）。
A. 高速轴上
B. 低速轴上
C. 任意轴上
D. 机器主轴上
7、为了减轻飞轮的重量，飞轮最好安装在（ ）。
A. 任意构件上
B. 转速较低的轴上
C. 转速较高的轴上
D. 机器的主轴上
8、合理的设计应是尽可能地把飞轮安装在机器中转速（ ）的轴上。
A. 较低
B. 较高
C. 较高或较低
D. 不变
二、分析题
1.（05）一机械系统的的功效动力学模型如图（a ）所示。
已知稳定转动时期一个运动周期内等效力矩
r M 的变化规律如图（b ）所示，等效驱动力矩
M D 为常数，等效转动惯量J=1.0kg.m 2(为常数)，等效驱动的平均转速
m n =200r/min 。
试求：
（1） 等效驱动力矩
d M ；
（2） 等效构件的速度波动系数δ及等效构件的最高转速
max n 和最低转速min n ；
（3） 若要求等效构件的许用速度波动系数为[]0.04δ=，试求安装在等效构件A 轴
上飞轮的转动惯量
F
J .
解：
()()()()
()()()20
max 0
min max min 22
max min 10
1
2280,40.[3]
2125[5]2413
401524
[]20[1]
[][]
0.1432345[4]/30n n 1/2214.32/min[1]1/2185.68/min[1]
3d r d d m m m m F M M d M M N m E E W E E W W J J n r n n r J π
ϕπππ
ϕπππ
πδωπδδ-==⨯⨯=∆=⨯⨯=∆=-⨯⨯=-=∆-∆==
===+==-=⎰分分分分分分()
222
[]201 2.581.[4][]0.04200/30m W J kg m π
δωπ≥
-=-=⨯⨯分
2、（07）
八、（10分）一机器主轴以n = 900r/min 转动，等效转动惯量为J = 0.05kg ⋅m2。
取主轴为等
效构件。
若要使主轴在三转内停车，试求作用于主轴上的最小制动力矩和相应的制动时间。
【解】：
(1) 最小制动力矩
初始速度：rad/s
303090030 0πππω=⨯==n ；终止速度：0=ω—2分 πϕϕ60≤-，)(202
02ϕϕαωω-=-，2
2rad/s
6.2357562)30(-=-=⨯-≤πππα—3分
m
N 78.1175.3)75(05.0⋅-=-=-⨯==ππαJ M (与n 反向) —2分
(2) 制动时间 t 0αωω+=，
s 4.0753000=--=-=
ππ
αωωt —3分
3、（08）
五、（20分）某一机械系统的等效动力学模型如图(a)所示。
已知稳定运转时期一个运动周期
内等效阻力矩Mr 的变化规律如图(b)所示，等效驱动力矩Md 为常数，等效转动惯量为J = 1kg ⋅m2（为常数），等效构件的平均转速为nm = 600r/min 。
试求： (1) 等效驱动力矩Md ；
(2) 等效构件的速度波动系数δ 以及等效构件的最高转速nmax 和最低转速nmin ； (3) 若要求等效构件的许用速度波动系数为[δ ] = 0.05，试求安装在等效构件A 轴上飞
轮的转动惯量JF 。
题五图
【解】：(1)
45
.13745.437)4/2(1002/4/)1200900(220==-⨯+⨯+==⋅⎰ππππϕππ
d M M r d ，
m
N 75.218⋅=d M —4分
(2) 0)0(==∆ϕW
m N 86.652 8125.2072/4/)120075.21890075.218()4/(⋅-=-=⨯-+-==∆πππϕW m
N 86.6528125.207)8125.207(0)4/()0(][min max ⋅==--==∆-=∆=∆-∆=πππϕϕW W W W W —6分
165.0)30/600(186
.652)30/(][][2
2
2=⨯=⨯==
ππωδm m n J W J W —3分
r/m in 6.649)2/1(max =+=δm n n (0
=ϕ)—2分 r/m in 4.550)2/1(min =-=δm n n (
4
/πϕ=)—2分
(3) 2
22m kg 307.21307.3105.0)30/600(86
.652][][⋅=-=-⨯=-=
πδωJ W J m F —3分
4、（09）
1200(a)
(b)
100900
5、（10）。