《机械原理》第七章课后答案（孙恒版）
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第7章机械的运转及其速度波动的调节
7-1 等效转动惯量和等效力矩各自的等效条件是什么?
答: (1) 等效转动惯量的等效条件:在任意时刻具有等效转动惯量J。(o)的等效构件的动能等于原机械系统所有运动构件的动能之和。
(2)等效力矩的等效条件:作用于等效构件上的等效力矩M (o,0,t)的瞬时功率等于作用在原机械系统上的所有外力在同一瞬时的功率和。
7-2在什 么情况下机械才会作周期性速度波动?速度波动有何危害?如何调节?
答: (1) 周期性速度波动的产生原因
①作用在机械上的等效驱动力矩与等效阻力矩并不时时相等，是等效构件转角φ的周期性函数，致使机器出现盈功或亏功，等效构件的角速度也随之上升和下降，产生速度波动;
②若在-一个循环中等效驱动力矩作的功和等效阻力矩所作的功相等，则在- -个循环周期内机器动能增量为零，机械的动能、等效构件的角速度都将恢复到原来的数值，于是将发生周期性速度波动。
(2)速度波动的危害
机械运转的速度波动对机械的工作是不利的，它导致在运动副中产生附加的动压力,并引起机械的振动，陶低机械的寿命、效率和工作质量。
(3)调节速度波动的方法
①对于周期性速度波动适当增加等效构件的质量或转动惯量，使等效构件运动不均匀系数δ减小，从而使机器的运转趋于平衡。利用飞轮的储能作用，一般通过在等效构件上安装转动惯量较大的飞轮来实现。
②对于非周期性速度波动
a.对于以电动机为原动机的机器，电动机本身就可使其等效驱动力矩和等效阻力矩自动协调一-致，所以其具有自调性;
b.对以内燃机、蒸汽机等为原动机的机器，必须安装-种专门的调节装置一调速 器来调节。
7-3、飞轮为什么可以调速? 能否利用飞轮来调节非周期性速度波动，为什么?
答: (1) 飞轮可以调速的原因如下:①利用飞轮的储能作用，由于其具有很大的转动惯量，故其转速只要略有变化，就可储存或者释放很大的能量;②当机械出现盈功时，飞轮可将多余的能量储存起来;当出现亏功时，飞轮又可将能量释放出来以弥补能量的不足，从而使机械速度波动的幅度降下来。
(2)不能利用飞轮来调节非周期性速度波动，原因如下:
①非周期性速度波动的机械的驱动功和阻抗功已失去平衡，若长时间内Med> Mer,则机械越转越快，甚至可能会出现“飞车"现象，从而使机械遭到破坏;反之，若Mer> Med,则机械又会越转越慢，最后导致停车;
②~飞轮只能在机器内部起转化和调节功能的作用，并不能使机器盈余(亏损)的能力凭空消失(产生)。.7-4 如图7-1 (a)所示为一种交流电机驱动的磁带录音机，其杯状飞轮直径是图7-1 (b)中一般便携录音机中飞轮的两倍。请问设计如此大的飞轮的目的是什么?
