机电传动控制冯清秀邓星钟第五版习题
及答案
第二章 机电传动系统的动力学基础
2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩 和动态转矩的概念。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动 生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的 负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态 的和静态的工作状态。
TM-TL>0 说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于 减速，TM-TL=0 说明系统处于稳态（即静态）的工作 状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题 2.3 图）系统的运动方 程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀 速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）
TM TL
N
TM=TL TM-TL>0 说明系统处于加速。处于减速
TM TL
TL TM
TM< TL
TM-TL<0 说明系统 TL TM
TM> TM> TL
系统的运动状态是减速速
TM TL TM= TM= TL
系统的运动状态是减速 速
TL
系统的运动状态是加 TL TM
TL
系统的运动状态是匀
2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩 折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯 量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？ 因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有 较高的额定转速。这样，电动机与生产机械之间就得 装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减 速装置。所以为了列出系统运动方程，必须先将各转 动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这 算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是 P=T ω, p 不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量 守恒 MV=0.5Jω
2
2.5 为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？
因为 P= Tω,P 不变ω越小 T 越大，ω越大 T 越小。
2.6 为什么机电传动系统中低速轴的 GD逼高速轴的 GD
大得多?
2 2
因为 P=Tω，T=G?D/375. P=ωG?D/375. ,P 不变 转速 越小 GD越大，转速越大 GD越小。
2.7 如 图 2.3 （ a ） 所 示 ， 电 动 机 轴 上 的 转 动 惯 量
2
2
22J =2.5kgm, 转速 n =900r/min; 中间传动轴的转动 M M
2
6r惯量 J=1kgm,转速n=60 r/min。试求折算到电动 机轴L L
2
上的等效专惯量。
折 算 到 电 动 机 轴 上 的 等 效 转 动 惯 量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j+ JL/j1=2.5+2/9+16/225=2.79kgm
2
2
2
. 2.8 如图 2.3（b）所示，电动机转速 nM=950 r/min， 齿轮减速箱的传动比 J1= J2=4，卷筒直径 D=0.24m, 滑轮的减速比 J3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费 轮转距 GD=1.05N m, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效 M 2
2
率为 0.83。试球体胜速度 v 和折算到电动机轴上的 静态转矩 T L 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的 飞轮惯量 GD
z.。
2
ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s.
提 升 重 物 的 轴 上 的 角 速 度 ω = ω
M
/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s
v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s TL=9.55FV/ηCnM=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD=δGD + GD /j
Z
2 222
M L L
2
2
=1.25*1.05+100*0.24/32
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