大工2017年机械原理?
今年刚考完,来答一下这个题 首先,这道题是旋转运动,考察的内容是动平衡条件、定轴转动定律、力矩计算和等效力传递原则(这条没给出来) 我把今年的题目放上来,去年和前年的我都删了,明年应该不会有太大变化
我先来介绍一下我做的,我做的是最简单的,最保险的方法,其实时间完全够,因为最后一问需要算力矩,很容易算错,但是最后结果肯定对,所以不用担心,你按着公式套就行 首先,我们建立坐标系,原点选择在重心的位置(这样以后力的作用线都能过原点),x方向选择底座宽度一半的方向为x正方向,y方向是垂直于x方向的,z方向是底座长度方向。
然后,我们来考虑第一问,要求最大静压强,我们找到作用在底座上的力,重力向下的分力,支撑力(接触面法向反力),还有摩擦力(这个要具体问题具体分析,这里就不详细算了,见我的图),这四个力就是最大静压强的来源。
第二问同样如此,不同的是此时底座已经受动起来,所以还多了个振动的分量。 第三问比较麻烦,要求设计一驱动器使其能完成上述运动,并且要求功率最小(这个问题有点坑,如果直接按最小功率去选电动机,往往会造成浪费)。我们先按着动平衡的条件把力给出来,然后用功率=力×转速÷9549(电动机的扭矩常数)算出对应的最大功率,然后选择电机。这里要注意,选用的电机额定转矩必须大于等于最终要求的最大扭矩。
第四问是最难的,也是题目中唯一一题需要用极限情况考虑的,就是当偏心距很大的时候,也就是基础座的宽度很小,或者说是底座受到的冲击最大值的情况。这里我们可以用动平衡的条件,先把最大值给出来,然后考虑当偏心距很小时,运动可能恢复,因此可以把极限情况给出来。