凉夜微暖1.6 图1.10为龙门刨床主传动机构图。齿轮1与电动机轴直接联接，各齿轮有下列数据：
齿轮 GD(N·m) 0 齿数 0
齿轮6与工作台齿条啮合其节距为20mm，工作台质量m1=1500kg，工件质量m2=1000kg，电动机飞轮惯量GD=200 N·m，切削力F=10000N，切削速度v=40m/min，总机械拖动效率η=0.8，工作台导轨与床身之间的摩擦系数f=0.1。试计算：
（1） （2）
折算到电动机轴上的系统总飞轮惯量及负载转矩； 切削时电动机应输出的功率。
2
2
21 10 20 2 40 60 3 20 40 4 70 60 5 530 30 6 18刨刀 m1 m2 工作台
1 电动机 2 3 4 5 6 齿轮
图1.10 龙门刨床主传动机构图
解：（1）齿轮折算到电动机轴上的飞轮转矩为：
(GDM2?GD)?21(GD2?GD3)j2122?(GD4?GD5)j2222?GD6j232
?(200?10)?(40?20)9?(70?50)2(9)2?130(12)2
?223.5N?m齿轮6的转速：n62
?40mmin80?0.02m?25rmin
则电机的转速为：n?25?12?300rmin则平移部件折算到电动机轴上的转动惯量为：
?JL?91.2???40?v?60??(1500?1000)??m?91.2? n??300???222?1.1kg?m折算成飞轮矩为：GDL 折算到电动机轴上总的飞轮矩为266.6N·m
2
2?4gJL?43.1N?m2
折算到电动机轴上负载转矩为：
TL??9.55Fv(10000?2500gf)??9.55?0.8?3004060
?n?330.3N?m （2）切削时电动机应输出的功率为：
P?TL???330.3?3009.55?10.4kw
刨刀 m1 m2 工作台
1 电动机 2 3 4 5 6 齿轮
图1.10 龙门刨床主传动机构图
1.7 如图1.4所示的电机拖动系统，已知提升重物的质量为2kg，提升速度为0.4m/s,拖动齿轮的效率η1=η2=0.98，卷筒的效率ηL=0.96,卷筒直径DL=0.4m。齿轮减速箱的拖动比j=60，电动机的GDm＝20Nm。试求： (1)电动机的负载转矩；
(2)拖动系统折算到电动机轴上的转动惯量。 解：?2
2
??????1?2?L?0.92?n???GRn
?提升时：TLL? TL??GRj??2?2?9.8?0.260?0.92?0.071
Jm?GDm4g?0.51kg?m2
12J?2?12mv22?12Jm?2
??LR? J???m?Jm
???
1.8 图1.11所示的各种情况下，曲线1为电动机机械特性，曲线2为负载机械特性，判断哪些交点上运行是稳定运行？
n 2 A 1 n n 1 2 A 2 A 1 B O TL (a)
T
O TL (b)
T
O n TL (c)
T
n n 1 O A T O A 2 2 (d)
(e) T 1 O 2 A 1 (d)
T 图1.11 稳定运行的判断
2.12 有一台Z2-61型直流并励电动机，其铭牌数据为PN=10kW，UN=220V，IN=53.5A，nN＝1 500r/min，请绘出
(1)固有机械特性；
(2)电枢电路中串联1.2Ω电阻时的能耗制动与反接制动的机械特性。解：1）只要求（TN，nN）（0，n0）两点坐标。
TN?9550PNnN?63.67Nm
UN?CE?NnN?INRa??3 由?1UNIN?PN?10)?0.31?2?Ra?2(IN?可解得CE?N
?0.14
n0?UNCE?N?1571rmin
所以：（TN，nN）（0，n0）两点坐标分别为（63.67，1500）和（0，1571） 2) a、能耗制动的机械特性方程为
n??Ra?RCECT?2NT
制动开始瞬间，n?1500rmin，代入方程可得T??185.9Nm
所以能耗制动特性过（0，0）和（－185.9，1500）两点。
b、电压反接制动的机械特性方程为
n??UNCE?N?Ra?RCECT?N2T
制动开始瞬间，n?1500rmin，代入方程可得T??380.5Nm
所以电压反接制动特性过（0，－1571）和（－380.5，1500）两点。
c、电动势反接制动的机械特性方程为
n?UNCE?N?Ra?RCECT?N2T
由于当T?TN?63.67Nm时，n?1057.2rmin，
可知串入1.2Ω的电阻无法进行电动势反接制动。
2.13 有一台Z2-92型直流并励电动机，其铭牌数据为：PN=30kW，UN=220V，IN=161.5A， nN=750r/min，若轴上负载转TL=TN，分别求出以下几种情况下的静差度、调速范围和稳定运行转速：
(1)当电枢电路串联电阻Rad=0.7Ω时； (2)当电枢电压降为0.8UN时； (3)当磁通减弱为额定值的2/3时。 解：
Ra?23?UNIN?PN?10IN23?0.14?
CE?N?UN?INRanN?0.26
n0?UNCE?N?846r/min
(1)当电枢电路串联电阻Rad=0.7Ω时，由于负载和磁通不变，则有Ia?IN
稳定运行转速为 n?UNCE?N?Ra?RadCE?NIN?324rmin
静差率为：??n0?nn0nmaxnmin?0.62
调速范围：D??2.31
(2)当电枢电压降为0.8UN时，由于负载和磁通不变，则有Ia?IN
稳定运行转速为n?0.8UNCE?N0.8UNCE?N?RaCE?NIN?590rmin
n0??677rmin
静差率为：??n0?nn0nmaxnmin?0.13
调速范围：D??1.27
(3)当磁通减弱为额定值的2/3时，则有Ia?32IN
