机械原理周期性波动等效转动惯量

机械原理课程设计问答题，能答几个都行

原动部份是电机。

传动部分是齿轮，曲轴连杆机构。

执行部份是滑枕。

控制部分包括工作部，离合手柄，变速控制手柄。

机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应尽可能小；传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40o

上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方）

摆动导杆机构它将曲柄的旋转运动转换成为导杆的往复摆动，他具有急回运动性质，且其传动角始终为90度，其压力角为0，具有最好的传力性能，常用于牛头刨床、插床和送料装置中。 

缺点就是自由度略小一些

不知道你的机床的精度是几级的，一般加工母机的精度起码要比你加工零件的尺寸精度高一级，比如你加工零件的尺寸精度是0.01mm的，那你的数控车床的最小进给量起码是0.001mm.

每转的的长度=0.4*π=1.256M，由此计算满足传输速度1.2M/s的转数:n=60*1.2/1.256=57.32转/分；

转矩T=2300*0.2=460Nm

功率P=T*ω=T*n*2π/60=2761W=2.761KW

我理解你说的功耗，也就是损耗的意思，这样反过来说，效率就是91%.

因此对电机功率的要求为：P1=P/0.91=3.034KW。

考虑一定的过载余量，实际应该选4-5KW的电机。

由于电机的转数实际都是采用标准的，1480转/分（四极电机）或960转/分（六极电机）。

这样还需要一个减速器，减速后满足57.32转/分的要求。

对于1480转的电机，减速比为1480/57.32=25.81，

对于960转的电极，减速比为960/57.32=16.75。

功率=线圈匝数*磁通量*角速度/时间

在一个周期内的，等效驱动力矩所做的功等于等效阻力矩所做的功，所以

Md=(1600×π/2)/2π=400（Nm）

最大盈亏功 [W]= π×Md=400π(J)

根据公式

J=[W]/( δ×ω2)

那么转动惯量为

J=400π/{0.05×[(1500×2π)/60]2}=1.019(kg.㎡)

大概么，收获：学习了开云全站app新知识，锻炼了实际解决问题能力

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求《机械原理》目录,孙桓主编,第七版,高等教育出版社,2006

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机械原理摩擦与机械效率

是 机械原理部分:

一 平面机构的结构分析

机构的组成

机构具有确定运动的条件

平面机构自由度的计算

平面机构的组成原理,结构分类及结构分析

二 平面机构的运动分析

速度瞬心及其在平面机构速度分析中的应用

用矢量方程图解法做机构的速度和加速度分析

综合运用瞬心法和矢量方程图解法对复杂机构进行速度分析

三 平面机构的力分析

构件惯性力的确定

质量代换法

用图解法做机构的动态静力分析

四 机械中的摩擦和机械效率

运动副中的摩擦

考虑摩擦时机构的受力分析

机械的效率 BR机械的自锁

五 平面连杆机构及其设计

平面四杆机构的类型和应用

有关平面四杆机构的一些基本知识

平面四杆机构的设计

六 凸轮机构及其设计

推杆的运动规律

凸轮轮廓曲线的设计

凸轮机构基本尺寸的确定

七 齿轮机构及其设计

齿轮的轮廓曲线

渐开线的形成及其特性

渐开线齿廓的啮合特性

渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚

渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

渐开线齿廓的切制

变位齿轮概述

斜齿圆柱齿轮传动

蜗杆传动

圆锥齿轮传动

八 齿轮系及其设计

周转轮系的传动比

复合轮系的传动比

九 其他常用机构,组合机构及其设计

槽轮机构

凸轮式间歇机构

万向铰链机构

十 机械的运转及其速度波动的调节

机械的运动方程式

机械运动方程式的求解

稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节

机械的非周期性速度波动及其调节

十一 机械的平衡

刚性转子的平衡及计算

挠性转子动平衡简述

平面机构的平衡

十二 机构的选型,组合及机械传动系统方案的设计

常用机构的类型,特点和选用

机械设计部分:

一 总论

(一) 机械零件的疲劳强度

1. 疲劳曲线和疲劳极限应力图

疲劳曲线

疲劳极限应力图

2. 影响机械零件疲劳强度的主要因素

(二) 摩擦,磨损,润滑

1. 摩擦的种类及其基本性质

2. 润滑剂,添加剂

3. 润滑油粘度

二 联结

(一) 螺纹联结

1. 螺纹联结的主要类型,材料和精度

2. 螺栓联结的拧紧和防松

螺栓联结的拧紧

螺纹联结的防松

3. 单个螺栓连接的受力分析和强度计算

4. 螺栓组联结的受力分析

5. 提高螺栓联结强度的措施

键,花键,销,成形联结

键联结

花键联

花键联结的分类和构造

三 传动

(一) 带传动

概述

带和带轮

带传动的几何运算

带传动的计算基础

作用力分析

带的应力

弹性滑动,打滑和滑动率

5. 带传动的张紧装置

齿轮传动

概述

齿轮传动的主要参数

齿轮传动的失效形式

齿轮材料及其热处理

圆柱齿轮传动的载荷计算

直齿圆柱齿轮的强度计算

齿面接触疲劳强度计算

齿根弯曲疲劳强度计算

7. 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算

齿面接触疲劳强度计算

齿根弯曲疲劳强度计算

8. 齿轮传动的效率和润滑

9. 齿轮结构

蜗杆传动

概述

蜗杆传动的失效形式,材料选择和结构

圆柱蜗杆传动的几何计算

蜗杆传动受力分析和效率计算

圆柱蜗杆传动的强度计算

链传动

概述

链传动的运动特性

链传动的受力分析

链传动的合理布置和张紧方法

四 轴,轴承,联轴器

(一) 轴

概述

轴的分类

轴的材料

轴设计的主要问题

2. 轴的结构设计

3. 轴的强度计算

4. 轴的刚度计算

滑动轴承

概述

滑动轴承材料

轴承润滑材料

液体动力润滑的基本方程式

5. 液体动力润滑径向轴承的计算

滚动轴承

概述

滚动轴承的类型和选择

滚动轴承的代号

4. 滚动轴承的力分析,失效和计算准则

5. 滚动轴承的动载荷和寿命计算

基本额定动载荷和基本寿命计算

当量动载荷

基本额定寿命

6. 成对安装角接触轴承的计算特点

7. 滚动轴承的组合结构设计

8. 滚动轴承的润滑和密封

联轴器和离合器

概述

刚性联轴器

无弹性元件挠性联轴器

金属弹性元件挠性联轴器

非金属弹性元件挠性联轴器

嵌合式离合器

摩擦离合器

机械设计，考研专业课求解

《机械设计基础》硕士研究生入学考试大纲

参考书目：

《机械原理》（第七版） 郑文纬等主编，高等教育出版社，1997。

《机械设计》（第八版） 濮良贵等主编，高等教育出版社，2006。

一、考试的方式与题型

考试方式：闭卷考试。

考试题型：填空题、选择题、判断题、简答题、计算分析题。

二、考试的要求和内容

要求：能掌握机械中常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，具有分析和解决工程应用题的能力。

1、机械原理部分

绪 论

掌握机器、机构、机械、零件、构件等基本概念。

第一章 平面机构的结构分析

了解机构的组成，弄清机构具有确定运动的条件，熟练掌握平面机构自由度的计算、平面机构的组成原理及结构分析。掌握机构高副低代的方法。

第二章 平面机构的运动分析

了解瞬心、三心定理等基本概念及应用条件。能用图解法和解析法对二级机构进行运动分析。

第三章 平面连杆机构及其设计

了解平面连杆机构的基本型式及演化方法。熟练掌握曲柄存在条件、压力角（传动角）、死点、极位夹角及行程速比系数等概念。能按已知连杆位置、连架杆对应位置及行程速比系数设计平面四杆机构。了解已知连杆曲线设计平面四杆机构的方法。

第四章 凸轮机构及其设计

了解凸轮机构的类型及应用，掌握从动件的基本运动规律及特点、压力角和自锁的关系、基圆半径对压力角的影响及滚子半径的选择原则等。能合理确定凸轮机构的基本尺寸，熟练掌握盘形凸轮廓线的设计方法。

第五章 齿轮机构及其设计

了解齿轮机构的类型和应用、齿廓啮合基本定律、渐开线的性质及方程、渐开线齿廓的啮合特性（定传动比、可分性、啮合角不变等）、一对轮齿的啮合过程、正确啮合条件、连续传动条件等。熟练掌握标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数及几何尺寸计算。了解渐开线齿轮的加工原理、根切现象、最少齿数、变位、变位齿轮传动等概念。

掌握标准斜齿圆柱齿轮传动的基本参数及几何尺寸计算。了解直齿圆锥齿轮及蜗杆蜗轮传动的特点、基本参数及几何尺寸计算。熟练掌握各种齿轮传动的正确啮合条件。

第六章 轮系及其设计

掌握定轴、周转及复合轮系的分类，熟练掌握各种轮系的传动比计算。了解轮系的应用。

第七章 其他常用机构

了解常用间歇运动机构的工作原理、运动特点及应用。

第九章 平面机构的力分析

了解作用于机构中力的分类，熟练掌握运动副中摩擦力的分析计算。能对二级机构进行动态静力分析。掌握机构自锁条件的判定。

第十一章 机器的机械效率

建立正确、全面的机械效率的概念，熟练掌握简单机械的机械效率的求解方法，了解自锁的概念和条件。

第十二章 机械的运转及其速度波动的调节

了解机械稳定运转的条件、飞轮的功用、非周期性速度波动的调节原理。掌握建立单自由度机器系统等效动力学模型及运动方程式的方法。能求解力为机构位置函数时飞轮的转动惯量。

2、机械设计部分

第一篇 机械设计总论

要从总体上建立起机械设计，尤其是机械零件设计的总体概念。掌握失效、承载能力、载荷系数、应力、许用应力、安全系数、强度等概念。深入了解机械零件的设计要求、准则、方法和步骤。了解疲劳曲线与极限应力曲线的、意义和用途，能绘制零件的极限应力简化线图，熟练掌握零件的疲劳强度计算方法。了解疲劳损伤假说的意义和用途，了解接触疲劳强度及其计算公式。了解零件的材料、选用及设计中的标准化。

第二篇 连接

掌握螺纹的基本参数、常用螺纹的种类、特性及其应用。掌握螺纹连接的基本类型、结构特点及应用场合。了解螺纹连接预紧和防松的目的及方法。掌握螺栓组连接的受力分析、熟练掌握单个螺栓连接的强度计算理论和方法、螺栓连接的许用应力的确定。掌握各类键连接的工作原理、结构形式和应用。熟练掌握平键连接的剖面尺寸和长度的确定方法，了解平键连接的失效形式，掌握强度校核的方法。

第三篇 机械传动

1、带传动和链传动

了解带传动的工作原理、类型、优缺点和应用范围，熟悉V带和带轮的结构及标准，带传动的张紧方法与张紧装置，掌握带传动的受力分析、应力分布、弹性滑动和打滑的基本理论。熟练掌握带传动的失效形式、设计准则、V带的设计计算及参数选择原则。了解链传动的工作原理、类型、优缺点和应用范围，了解滚子链标准、规格及链轮的结构特点，掌握滚子链传动的失效形式、设计准则、参数选择原则和设计计算方法。

2、齿轮传动

掌握不同条件下齿轮传动的失效形式及针对不同失效形式的设计计算准则。掌握齿轮传动的受力分析方法，能正确判定各种齿轮传动时其轮齿所受各分力的大小及方向。理解齿轮计算中要用计算载荷而不用名义载荷的道理，了解各载荷系数的物理意义及影响因素。熟练掌握直齿圆柱齿轮的齿面接触疲劳强度计算和齿根弯曲疲劳强度计算的理论依据，以及力学模型、应力的类型与变化特性，掌握推导公式的思路、公式中各参数的意义及应用公式的注意事项。了解斜齿圆柱齿轮与圆锥齿轮的强度计算，了解齿轮的精度、材料、构造、润滑和效率。

3、 蜗杆传动

了解蜗杆传动的特点、类型及应用，熟练掌握阿基米德蜗杆传动的主要参数、失效形式、受力分析、强度计算。能合理选择蜗杆蜗轮的材料，了解热平衡计算及散热问题。

第四篇 轴系零、部件

1、 滚动轴承与滑动轴承

熟练掌握滚动轴承的代号、失效形式。能正确选择轴承的类型，熟练掌握轴承承载能力的校核计算方法，包括轴承疲劳寿命计算及静强度计算。能合理进行滚动轴承部件的组合设计，要求既能识别其结构错误，又能按实际工作情况构思出轴承组合结构图，了解滚动轴承的润滑和密封。了解滑动轴承的类型、特点和应用场合，掌握整体式及剖分式滑动轴承的结构特点，掌握非液体摩擦滑动轴承的设计计算。了解滑动轴承对轴瓦材料的基本要求，了解各种润滑方法及特点。

2、联轴器和离合器

掌握常用联轴器、离合器的主要类型、结构特点、工作原理、性能、选择与计算。了解联轴器和离合器在功能上的异同点。

3、轴

了解轴的功用、类型、特点及应用。熟练掌握轴的结构设计方法及强度计算方法。

计算飞轮转动惯量的几种方法

计算飞轮转动惯量的几种方法如下：

1、动力学公式

上面给出的是转动惯量的定义和计算公式。下面给出一些（定轴转动的）刚体动力学公式。

角加速度与合外力矩的关系：

式中M为合外力矩，β为角加速度。可以看出这个式子与牛顿第二定律具有类似的形式。

2、角动量：

3、刚体的定轴转动动能：

注意这只是刚体绕定轴的转动动能，其总动能应该再加上质心平动动能。由这一公式，可以从能量的角度分析刚体动力学的问题。

转动惯量是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母I或J表示。在经典力学中，转动惯量（又称质量惯性矩，简称惯距）通常以I 或J表示，SI 单位为 kg·m²。

对于一个质点，I = mr²，其中 m 是其质量，r 是质点和转轴的垂直距离。转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量，可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性，用于建立角动量、角速度、力矩和角加速度等数个量之间的关系。

扩展资料：

实际情况下，不规则刚体的转动惯量往往难以精确计算，需要通过实验测定。测定刚体转动惯量的方法很多，常用的有三线摆、扭摆、复摆等。

三线摆是通过扭转运动测定物体的转动惯量，其特点是物理图像清楚、操作简便易行、适合各种形状的物体，如机械零件、电机转子、枪炮弹丸、电风扇的风叶等的转动惯量都可用三线摆测定。这种实验方法在理论和技术上有一定的实际意义。

参考资料：百度百科-转动惯量