题目
以下哪种情况可以用到前小后大的各级齿轮传动比分配原则A. 大功率装置运用重量最轻原则时B. 运用输出轴转角误差最小原则时C. 小功率装置运用重量最轻原则时D. 大功率装置运用等效转动惯量最小原则E. 小功率装置运用等效转动惯量最小原则
以下哪种情况可以用到前小后大的各级齿轮传动比分配原则
A. 大功率装置运用重量最轻原则时
B. 运用输出轴转角误差最小原则时
C. 小功率装置运用重量最轻原则时
D. 大功率装置运用等效转动惯量最小原则
E. 小功率装置运用等效转动惯量最小原则
题目解答
答案
E. 小功率装置运用等效转动惯量最小原则
解析
考查要点:本题主要考查齿轮传动系统中各级传动比分配原则的应用条件,特别是等效转动惯量最小原则与前小后大传动比分配的关系。
解题核心思路:
- 传动比分配原则需结合具体优化目标(如重量、惯性、误差)和装置功率特性(大/小功率)分析。
- 等效转动惯量最小原则要求传动比分配使系统惯性最小,此时前小后大的分配方式能有效降低总等效转动惯量。
- 小功率装置对惯性敏感,需优先优化惯性;而大功率装置更关注强度和重量。
破题关键点:
- 等效转动惯量公式:总等效转动惯量与各齿轮传动比平方的倒数相关,前小后大分配可减小总惯量。
- 小功率装置动态性能要求高,需通过优化惯性提升响应速度。
选项分析
选项E:小功率装置运用等效转动惯量最小原则
- 等效转动惯量公式:
$J_{\text{等效}} = J_1 + \frac{J_2}{i_1^2} + \frac{J_3}{i_1^2 i_2^2} + \dots$
其中,$i_1, i_2$ 为各级传动比。 - 前小后大分配:
- 前级传动比小($i_1$ 小),后级传动比大($i_2$ 大)。
- 后级传动比平方的倒数 $\frac{1}{i_2^2}$ 小,使总等效转动惯量减小。
- 小功率装置特点:
- 惯性对动态响应影响显著,需优先优化惯性。
- 无需承担大转矩,可采用灵活的传动比分配。
其他选项排除
- 选项B(输出轴转角误差最小):需前大后小分配(误差随传动比缩小)。
- 选项A、C(重量最轻原则):与传动比分配无直接关联,更关注材料优化。
- 选项D(大功率装置等效转动惯量):大功率装置更关注强度和重量,惯性优化非首要目标。