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hb017. 天体和行星的运行

hb017. 天体和行星的运行
hb017. 天体和行星的运行

第17节 天体和行星的运行

1. 2013年福建卷

13.设太阳质量为M ,某行星绕太阳公转周期为T ,轨道可视作半径为r 的圆。已知万有引力常量为G ,则描述该行星运动的上述物理量满足

A .2324r GM T π=

B .22

2

4r GM T π=

C .223

4r GM T

π= D .3

24r GM T π= 答:A

解析:根据万有引力定律提供向心力有r T m r Mm G 2224π=,得3

224r T

m GM π=, A 对。

2.2013年上海卷

9.小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后,小行星运动的 A .半径变大 B .速率变大 C .角速度变大 D .加速度变大 答案:A

解析:恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,二者之间万有引力减小,小行星运动的半径增大,速率减小,角速度减小,加速度减小,选项A 正确BCD 错误。 3. 2014年理综浙江卷

16.长期以来“卡戎星(Charon )”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r 1=19600km ,公转周期T 1=6.39天。2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r 2=48000km ,则它的公转周期T 2最接近于 A .15天 B .25天 C .35天

D .45天

【答案】B

【解析】根据开普勒第三定律22

3

22131T r T r = ,代入数据计算可得T 2约等于25天.选项B 正确. 4. 2013年江苏卷

1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知: (A)太阳位于木星运行轨道的中心

(B)火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

(C)火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 (D)相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 答案:C

解析:太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,故A 错;火星和木星绕太阳运行的轨道不同,运行速度的大小不等,根据开普勒第二定律,相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积,故B 、D 错;根据开普勒第三定律,火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方,故C 对。 5. 2012年物理江苏卷

8. 2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家。 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的 (A)线速度大于地球的线速度 (B)向心加速度大于地球的向心加速度 (C)向心力仅由太阳的引力提供 (D)向心力仅由地球的引力提供 【答案】AB

【解析】根据r v ω=,A 正确;根据r a 2

ω=,B 正确,向心力由太阳和地球的引力的合力提供,

C 、

D 错误。 6. 2012年理综浙江卷

15.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是 A .太阳对各小行星的引力相同

B .各小行星绕太阳运动的周期均小于一年

C .小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值

D .小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 【答案】C

【考点】万有引力与天体运动

【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有C 项对。

第15题图

小行星带

7. 2014年物理江苏卷

2.已知地球的质量约为火星质量的 10 倍,地球的半径约为火星半径的 2 倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为

A .3 . 5 km / s

B .5 . 0 km / s

C .17 . 7 km / s

D .35 . 2 km / s 【答案】A

【解析】 航天器在星球表面飞行的速度即其第一宇宙速度

R v m R Mm G 2

2= 解得 R

GM v =

所以

5

1

=

=

地地火地

火R M R M v v km/s 3.5km/s 975

151=?==

.v v 地火,选项A 正确 8. 2011年物理江苏卷

7.一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得,其运动周期为T ,速度为v ,引力常量为G ,则

A .恒星的质量为32v T G π

B .行星的质量为23

2

4v GT

π C .行星运动的轨道半径为2vT π

D .行星运动的加速度为2v

T π

答:ACD

【解析】根据,r T m r Mm G F 2224π== T

r v π2=得:,vT

r G T v M ππ223

==、 A 、C 正确,B 错误;

根据r T

r v r v a π

ω22===、、得:T v a π2=,D 正确。

9. 2012年理综广东卷

21.如图6所示,飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化,相对于在轨道1上,飞船在轨道2上的 A.动能大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度小 【解析】选CD 。

由万有引力定律及向心力公式得222

224T

mr mr r v m ma r mM G πω====,由题知r 2> r 1

,由此可图6

轨道1 轨道2

地球

知r GmM mv E K 2212==

,则E k 2< E k 1,A 错。2r

GM a =,则a 2

20、双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k 倍,双星之间的距离变为原来的n 倍,则此时圆周运动的周期为( )

A 、T k n 23

B 、T

k n 3

C 、T k

n 2 D 、T k n 答案:B 。

解析:设两恒星的质量分别为m 1和m 2,都绕O 点做圆周运动,两恒星到O 点的距离分别为r 1和r 2,两恒星间的距离为r ,对m 1有:

12

12212r T m r m m G ???

??=π,解得:2

21224GT r r m π= 同理可得:2

2

2214GT r r m π=

两恒星的总质量 ① 2

3

2214GT

r m m m π=+= 当两星的质量为原来的k 倍,双星之间的距离变为原来的n 倍时,圆周运动的周期设为T ',

同样有② 2

3

324T G r n km '=

π, 由①②得:T k

n T 3

=',故答案B 正确。

11. 2013年四川卷

4.迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“Gl -581c”却很值得我们期待。该行星的温度在0℃到40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则 A .在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同

m

B .如果人到了该行星,其体重是地球上的3

22

倍 C .该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的

365

13

倍 D .由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短 【答案】: B

【解析】:卫星做近地环绕时,2

12

Mm v G m R R

=

,第一宇宙速度:1v =,,易得两者不相同,选项A 正确;在行星表面总有2=GM gR ,得2=

GM

g R

,根据行星、地球的质量比和直径比,得

8

=3g g 行地,人到此星球表面,体重增加,选项B 正确;环绕天体与中心天体间:2224Mm G m r r T π=,得23

2

4GMT r π

=,其中T 为公转周期,易判断选项C 错误;在不同的环绕系统下,都有2

2Mm v G m r r

=,得出32113122v M T v M T =,代入数字,知道21v v <,根据相对论,高速状态尺短钟慢效应,则地球上的物体在该星球上长度会变长,选项D 错误。

3

r

GM =

ω,则ω2<ω1,D 对。ωπ2=T ,则T 2>T 1,C 对。 12. 2011年理综安徽卷22.(14分)

(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a 的三次方与它的公转

周期T 的二次方成正比,即3

2a k T

=,k 是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按

圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k 的表达式。已知引力常量为G ,太阳的质量为M 太。 (2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m ,月球绕地球运动的周期为2.36×106s ,试计算地球的质量M 地。(G =6.67×10-11Nm 2/kg 2,结果保留一位有效数字)

解析:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a 即为轨道半径r 。根据万有引力定律和牛顿第二定律有 r )T

(

m r M m G

2

2

2π行太

行= ① 于是有 太M G

T r 2

234π= ②

即 太M G

k 2

=

③ (2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R ,周期为T ,由②式可得

地M G T R 2234π

= ④ 解得 M 地=6×1024kg ⑤ (M 地=5×1024kg 也算对) 13. 2011年理综四川卷

17.据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55Cancri e”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的1/480,母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的 A .轨道半径之比约为3

480

60

B .轨道半径之比约为3

2

48060

C .向心加速度之比约为32

48060? D .向心加速度之比约为348060?

答案:B

解析:根据牛顿第二定律和万有引力定律得2

224r

V

m G r T m ρπ?=,变形得2234πρg G VT r = 轨道半径之比为2

22121321480

1

60?=?=)T T (V V )r r (

,A 错误,B 正确; 向心加速度 2

r

V

G

a ρ=,

所以向心加速度之比约为2

32221212148016060????

?

???=?=)r r (V V a a ,C 、D 错误。 14. 2011年理综浙江卷

19.为了探测X 星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1。总质量为m 1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2则 A .X 星球的质量为2

1

3124GT

r M π=

B .X 星球表面的重力加速度为2

1124T r g x π= C .登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为

1

22

121r m r m v v =

D .登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为31

3

212r r T T = 答:AD 【解析】根据2

11121

12M ???? ??=T

r m r m G

π、2

2

222222M ???

? ??=T r m r m G π,可得211

24GT r M π=

、3

1

321

2r r T T =,故A 、D 正确;登陆舱在半径为1r 的圆轨道上运动的向心加速度

2

1

122

114T r r a πω=

=,此加速度与X 星球表面的重力加速度并不相等,故C 错误;根据

r v m r

m 2

2

GM =,得r GM

v =,则1

2

21r r v v =,故C 错误。 15. 2011年理综重庆卷

21.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N 年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示。该行星与地球的公转半径比为 A .23

1

(

)N N

+ B .23

(

)1

N

N - C .3

21()N N +

D .3

2()1

N N -

答案:B

解析:地球周期11=T 年,经过N 年,地球比行星多转一圈,即多转π2 ,角速度之差为

)22(21T T π

π-,所以 πππ2)22(21=-N T T ,即12-=

N N T ,环绕周期公式为GM

r T 32π= , 所以31321

2r r T T

=

, 化简得3

2

321212)1

()(-==N N T T r r ,则答案是B 。 16. 2014年理综新课标卷Ⅰ

19.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某个行星和太阳之间,且三者几乎成一条直线的现象,天文学成为“行星冲日”。据报道,2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日,4月9日火星冲日,5月11日土星冲日,8月29日海王星冲日,10月8日天王星冲日,已知地球轨道以外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断正确的是:( )

B.在2015年内一定会出现木星冲日

C.天王星相邻两次的冲日的时间是土星的一半

D.地外行星中,海王星相邻两次冲日间隔时间最短 【答案】BD

【解析】相邻两次行星冲日的时间间隔就是地球恰好比行星多运动一周,万有引力提供向心力,

R T m R Mm G 2224π=,周期GM

R T 324π=,相邻两次行星冲日的时间间隔,地行

地地行行地行地T T T T T T T T T T t >===

-1-2-22πππ

,相邻两次行星冲日的时间间隔大于1年,所以不可能每年

都出现,选项A 错;根据木星轨道半径时地球的5.2倍,

61403322

.r r T T ==

木地

木,周期的比值大于11

小于12,故木星的周期大于11年小于12年,由曲线运动追及公式2πT 1t -2π

T 2t =2n π,将n =1代入可

得t 大于12

11年小于1.1年,为木星两次冲日的时间间隔,所以2015年能看到木星冲日现象,选项B

正确;同理可算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为1.01年.土星两次冲日的时间间隔为1.03年.海王星两次冲日的时间间隔为1.006年,由此可知C 错误,D 正确。

行星运动规律

G 为万有引力常数,G=6.67259×10-11 m 3/kg·s 2 天文学中取天文单位、太阳质量和日(86400秒)为长度、质量、时间的单位,则G=k 2,k=0.01720209895,名为“高斯常数”,是天文常数系统中视作不变的“定义常数”。 在日、地、月三体问题中,地球是中心天体,月球是绕地球作轨道运动的天体,而太阳是摄动天体。 设r 和R 分别为月球和太阳到地球的距离。在朔时,太阳使月球产生的引力加速度g 3=k 2M/(R-r)2(M 为太阳质量),太阳使地球产生的引力加速度g 2=k 2M/R 2,则g ′= g 3 -g 3 =k 2M(2Rr-r 2)/R 2(R-r)2,若忽略r ,可得到近似结果: g ′=2 k 2rM/R 3 。同理,在望时, g 3=k 2M/(R+r)2 , g 2=k 2M/R 2, g ′=-2 k 2rM/R 3 。这两个结果都表明太阳的摄动影响使月球偏向地球的反方向,即远离地球。 19世纪法国天文学家洛希在研究卫星形状理论中提出一个使卫星解体的极限数据,称为洛希极限。 第一定律 行星运动的轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。 第二定律 以太阳为坐标原点的行星向径在相等的时间内扫过相等的面积。 第三定律 不同行星在其轨道上公转周期T 的平方与轨道半长径a 的立方成正比。 第二定律?行星在轨道上运动的速度是不均匀的,且在近日点附近要比远日点附近运动得快。 第三定律?行星离太阳越远,公转周期越长,且轨道半长径与周期之间有确切的数量关系。 第三定律?离太阳越远的行星,公转角速度越小,公转线速度也越小。 第三定律?可以计算太阳质量和有卫星绕转的大行星的质量 上合时肯定无法观测内行星 ;下合的位置上只有当凌日时才能观 测,通常看不到;观测内行星的最佳时机就是大距。 东大距时的内行星在黄昏日落后不久在西方低空。西大距时的内行星在黎明日出前不久在东方低空。 2 2 1r q q k f =R )/(45539.2A 3/1σσ'=

行星齿轮传动设计详解

1 绪论 行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较,具有质量小、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点,这些已被我国越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合,才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速、大功率而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动,运动的合成和分解,以及其特殊的应用中;这些功用对于现代机械传动发展有着重要意义。因此,行星齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器、和航空航天等工业部门均获得了广泛的应用[1-2]。 1.1 发展概况 世界上一些工业发达国家,如日本、德国、英国、美国和俄罗斯等,对行星齿轮传动的应用、生产和研究都十分重视,在结构优化、传动性能,传动功率、转矩和速度等方面均处于领先地位,并出现一些新型的行星传动技术,如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代化的机械传动设备中获得了成功的应用。行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史,很早就有了应用。然而,自20世纪60年代以来,我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面,还是在试制和应用实践方面,均取得了较大的成就,并获得了许多的研究成果。近20多年来,尤其是我国改革开放以来,随着我国科学技术水平的进步和发展,我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术,经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化,与时俱进,开拓创新地努力奋进,使我国的行星传动技术有了迅速的发展[1-8]。 1.2 3K型行星齿轮传动 在图4所示的3K型行星齿轮传动中,其基本构件是三个中心轮a、b和e,故其传动类型代号为3K[10]。在3K型行星传动中,由于其转臂H不承受外力矩的作用,所以,它不是基本构件,而只是用于支承行星轮心轴所必需的结构元件,

行星的运动

第一节行星的运动 一、教学目标 知识与技能: 1、知道日心说和地心说的基本内容 2、大致了解开普勒行星运动定律的发现历程及其对经典力学(运动观、宇宙观)发展的意义。 3、初步理解开普勒行星运动定律的物理意义及其在中学阶段的研究中近似处理。 过程与方法: 1、通过开普勒行星运动定律发现历程的学习过程,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。 2、通过科学家们对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。 情感态度与价值观: 1、知道科学家们凭着严谨的科学态度和极大的勇气,终于认识了行星的运动规律。 2、领略天体运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲,了解探索自然规律的艰 辛与喜悦;培育敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。 3、感悟科学是人类进步不竭的动力,提高自身科学素养。 二、教学内容剖析 本节课的地位和作用: 本节教学既是前面《运动的描述》和《曲线运动》内容的进一步的延伸和拓展,又是为了学习万有引力定律和后续原子结构模型做铺垫。在物理1的第一章《运动的描述》部分,学生已学习了参考系、运动轨迹、运动快慢描述的相关知识;物理2的第六章《曲线运动》部分,已学习了圆周运动快慢描述的相关知识,这些都是学习行星运动的描述的知识准备。同时该节内容也涉及大量物理史实、贴近学生生活和联系社会实际的事实,可进一步培育学生的科学情感、精神和发展观。 本节课教学重点: 1.建构太阳-行星模型。 2.开普勒行星运动三定律。 本节课教学难点: 1.椭圆的认识。 2.建构太阳-行星模型。 三、教学思路与方法 为了整合知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的上述具体目标,结合学生和课程实际,在构思教学活动和学生活动的安排时,以解决如何描述行星运动的系列问题为线索,建构太阳-行星模型为目标,为解决每个问题创设情境、明确任务,在组织交流和评价的过程中促进意义建构、分享体会。教学中围绕太阳-行星模型的参考系、轨迹、运动快慢、和谐统一性展开教学,指导阅读、比较历史上关于宇宙中心、行星运动轨迹的观点和思想,引导学生把物理事实作为证据的观念,根据证据、逻辑和已有知识作出科学解释。 四、教学准备

行星的运动知识点

行星的运动知识点 Prepared on 24 November 2020

近日点 远日点 行星的运动 一。开普勒三大定律 ①开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一 个焦点上。(椭圆定律) 【牢记】:不同行星绕太阳运行的椭圆 轨道不一样,但这些轨道有一个共同的焦点,即太阳 所处的位置。 ②开普勒第二定律:对任意一个行星来 说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面 积.(面积定律) 【牢记】:行星在近日点的速率大于远日 点的速率。 ③开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方 的比值都相等.(周期定律) 即公式k T a 23 (式中的比例系数k 为定值) 【牢记】:k 与中心天体(太阳)有关 二、开普勒三大定律的近似处理 从刚才的研究我们发现,太阳系行星的轨道与圆十分接近,所以在中学阶段的 研究中我们按圆轨道处理。这样,开普勒三大定律就可以说成

【牢记】: ①行星绕太阳运动轨道是圆,太阳处在圆心上。 ②对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星 做匀速圆周运动。 ③所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。若用R 代表轨道半径,T 代表公转周期,开普勒第三定律可以用公式表示为:k T R =23 ,k 与太阳有关。 扩展及注意: a) 开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动,同时它适用于所有的天体运动。只不过对于不同的中心天体,k T R =23 中的k 值不一样。如金星绕太阳的23T R 与地球绕太阳的23 T R 是一样的,因为它们的中心天体一样,均是太阳。但月球绕地球运动的23T R 与地球绕太阳的23 T R 是不一样的,因为它们的足以天体不一样。 b) 开普勒定律是根据行星运动的现察结果而总结归纳出来的规 律.它们每一条都是经验定律,都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律.开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容,不涉及力学原因。 c) 开普勒关于行星运动的确切描述,不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据,更澄清了人们对天体运动神秘、模糊的认识,同时也推动了对天体动力学问题的研究.

行星齿轮机构运动规律 原理及应用分析资料讲解

行星齿轮机构运动规律原理及应用分析 类型:转载来源:济民工贸的博客作者:齐兵责任编辑:李笛发布时间:2009年06月11日 我们熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮。例如机械式钟表、普通机械式变速箱、减速器,上面所有的齿轮尽管都在做转动,但是它们的转动中心(与圆心位置重合)往往通过轴承安装在机壳上,因此,它们的转动轴都是相对机壳固定的,因而也被称为"定轴齿轮"。 有定必有动,对应地,有一类不那么为人熟知的称为"行星齿轮"的齿轮,它们的转动轴线是不固定的,而是安装在一个可以转动的支架(蓝色)上(图中黑色部分是壳体,黄色表示轴承)。行星齿轮(绿色)除了能象定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴(B-B)转动之外,它们的转动轴还随着蓝色的支架(称为行星架)绕其它齿轮的轴线(A-A)转动。绕自己轴线的转动称为"自转",绕其它齿轮轴线的转动称为"公转",就象太阳系中的行星那样,因此得名。 也如太阳系一样,成为行星齿轮公转中心的那些轴线固定的齿轮被称为"太阳轮",如图中红色的齿轮。在一个行星齿轮上、或者在两个互相固连的行星齿轮上通常有两个啮合点,分别与两个太阳轮发生关系。如右图中,灰色的内齿轮轴线与红色的外齿轮轴线重合,也是太阳轮。 轴线固定的齿轮传动原理很简单,在一对互相啮合的齿轮中,有一个齿轮作为主动轮,动力从它那里传入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它往外输出。也有的齿轮仅作为中转站,一边与主动轮啮合,另一边与从动轮啮合,动力从它那里通过。

在包含行星齿轮的齿轮系统中,情形就不同了。由于存在行星架,也就是说,可以有三条转动轴允许动力输入/输出,还可以用离合器或制动器之类的手段,在需要的时候限制其中一条轴的转动,剩下两条轴进行传动,这样一来,互相啮合的齿轮之间的关系就可以有多种组合: 单排行星齿轮机构的结构组成为例 ● (1)行星齿轮机构运动规律 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3,齿数分别为Z1、Z2、Z3;齿圈与太阳轮的齿数比为α。则根据能量守恒定律,由作用在该机构各元件上的力矩和结构参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式: n1+αn2-(1+α)n3=0和Z1+Z2=Z3 ●(2)行星齿轮机构各种运动情况分析 由上式可看出,由于单排行星齿轮机构具有两个自由度,在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中,任选两个分别作为主动件和从动件,而使另一元件固定不动(即使该元件转速为0),或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值),则机构只有一个自由度,整个轮系以一定的传动比传递动力。下面分别讨论各种情况。 行星齿轮机构各种运动情况分析 固定件主动件从动件转速成转向 太阳轮行星架齿圈增速同向 太阳轮齿圈行星架减速同向 齿圈行星架太阳轮增速同向 齿圈太阳轮行星架减速同向 行星架齿圈太阳轮增速反向 行星架太阳轮齿圈减速反向

第四章行星的运动

第四章行星的运动 一、行星的视运动及其解释 1 内行星的视运动及其解释 相对于地球轨道,轨道半径小的水星和金星称为“(地)内行星” 轨道半径大的火星、木星、土星、天王星和海王星称为“(地)外行星” 内行星常在黎明前出现于东方(“晨星”),或在黄昏后出现于西方(“昏星”) 内行星与太阳的角距离总是在一定范围内变化 行星相对于恒星背景的移动,其路径在黄道附近 2 内行星视运动分类 由于内行星和地球在各自轨道上绕太阳公转,内行星的公转速度比地球的快,且它们的轨道面有一定的夹角,因此,从地球上观测到内行星相对于恒星的视运动呈现出(上合前后)向东“顺行”、(下合前后)向西“逆行”,以及顺逆转折时的“留”,视运动路径呈折圈形状。顺行:自西向东运行,与地球公转方向相同,顺行时间长 逆行:自东向西运行,与地球公转方向相反,逆行时间短 留:由顺行转逆行或由逆行转顺行的转折点 3 内行星视运动的特殊点 合:当行星与太阳的黄经相等时称为“合”,行星在太阳前方称为下合,太阳在行星前方称为上合 大距:当行星与太阳角距达到最大时称为“大距”,在太阳之东称为“东大距”,在太阳之西称为“西大距” 内行星视运动的运行周期:上合(1)——(顺行)——东大距——(顺行)——留——(逆行)——下合——(逆行)——留——(顺行)——西大距——(顺行)——上合(2) 4 凌日 在下合时,若内行星又恰好过黄道面,地球上的观测者可以看到它从太阳圆面前经过,日面上出现一个移动的小黑点,这一现象称为“凌日” 内行星凌日发生的必要条件:内行星和地球都位于轨道交点附近 怎样安全地观察凌日现象? 不能在没有保护措施的情况下通过普通望远镜和天文望远镜观看太阳 接物镜滤片:将一块高质量的滤片放在普通望远镜或天文望远镜的物镜上。 白屏投影:距离望远镜或天文望远镜一定距离放置一块白色屏幕,让光线照在白屏上 5 外行星的视运动及其解释 外行星的轨道大于地球轨道,其视运动除了有顺行、逆行、留和折圈路径等跟内行星视运动相似特征外,还有一些自己的特征:只有“上合”,没有“下合”;与太阳的角距没有“大距”限制;没有“凌日);没有明显的相位变化 冲日:外行星与太阳的地心黄经相差180°时,称为“冲日”或“冲” 大冲:由于行星轨道都是椭圆,因此每次冲时,外行星与地球的距离都不相同,距离最小的冲称为“大冲” 方照:外行星与太阳的地心黄经相差90°时,称为“方照”。 行星在太阳之东称为“东方照”,行星中午升起,日落时位于中天附近,上半夜可见于西方天空 行星在太阳之西为“西方照”,行星子夜升起,日出时位于中天附近,下半夜可见于东方天空 外行星视运动的运行周期:合(1)——(顺行)——东方照——(顺行)——留——(逆行)——冲——(逆行)——留——(顺行)——西方照——(顺行)——合(2) 6 行星的会合周期 地球上观测到的行星运动实际上是行星公转和地球公转的复合运动,常称为“会合运动”。地球上观测到行星的连续两次上合或冲的时间间隔,称为“会合周期” 会合周期等不等行星的公转周期?不等于。公转周期应该为相对于遥远恒星背景来计量公转一圈的时间间隔——“恒星周期” 思考 地内行星和地外行星的视运动有哪些不同之处? 二、行星的轨道根数和星历表 1 轨道根数 长半轴a: 轨道椭圆长轴的一半,表示轨道大小 偏心率e : 对于椭圆轨道0

行星齿轮传动原理

行星齿轮传动原理 每一部汽车上都有行星齿轮,少了它们,汽车就不能自由行走。汽车上的行星齿轮主要用在两个地方,一是驱动桥减速器、二是自动变速器。很多网友都想知道,行星齿轮有什么功能,为什么汽车少不了它。 我们熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮。例如机械式钟表,上面所有的齿轮尽管都在做转动,但是它们的转动中心(与圆心位置重合)往往通过轴承安装在机壳上,因此,它们的转动轴都是相对机壳固定的,因而也被称为"定轴齿轮"。有定必有动,对应地,有一类不那么为人熟知的称为"行星齿轮"的齿轮,它们的转动轴线是不固定的,而是安装在一个可以转动的支架(蓝色)上(图1中黑色部分是壳体,黄色表示轴承)。行星齿轮(绿色)除了能象定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴(B-B)转动之外,它们的转动轴还随着蓝色的支架(称为行星架)绕其它齿轮的轴线(A-A)转动。绕自己轴线的转动称为"自转",绕其它齿轮轴线的转动称为"公转",就象太阳系中的行星那样,因此得名。 也如太阳系一样,成为行星齿轮公转中心的那些轴线固定的齿轮被称为"太阳轮",如图2中红色的齿轮。在一个行星齿轮上、或者在两个互相固连的行星齿轮上通常有两个啮合点,分别与两个太阳轮发生关系。如右图中,灰色的内齿轮轴线与红色的外齿轮轴线重合,也是太阳轮。 轴线固定的齿轮传动原理很简单,在一对互相啮合的齿轮中,有一个齿轮作为主动轮,动力从它那里传入,另一个齿轮作为从动轮,动力从它往外输出。也有的齿轮仅作为中转站,一边与主动轮啮合,另一边与从动轮啮合,动力从它那里通过。 在包含行星齿轮的齿轮系统中,情形就不同了。由于存在行星架,也就是说,可以有三条转动轴允许动力输入/输出,还可以用离合器或制动器之类的手段,在需要的时候限制其中一条轴的转动,剩下两条轴进行传动,这样一来,互相啮合的齿轮之间的关系就可以有多种组合: 动力从其中一个太阳轮输入,从另外一个太阳轮输出,行星架通过刹车机构刹死;动力从其中一个太阳轮输入,从行星架输出,另外一个太阳轮刹死; 动力从行星架输入,从其中一个太阳轮输出,另外一个太阳轮刹死; 两股动力分别从两个太阳轮输入,合成后从行星架输出; 两股动力分别从行星架和其中一个太阳轮输入,合成后从另外一个太阳轮输出;动力从其中一个太阳轮输入,从另外一个太阳轮和行星架分两路输出; 动力从行星架输入,分两路从两个太阳轮输出; 我们知道,汽车发动机只有一个,而车轮有四个。发动机的转速扭矩等特性与路面行驶需求大相径庭。要把发动机的功率适当地分配到驱动轮,可以利用行星齿轮的上述特性。如自动变速器,也是利用行星齿轮的这些特性,通过离合器和制动器改变各个构件的相对运动关系而获得不同的传动比

(完整版)《行星的运动》教学设计

第六章万有引力与航天 第一节行星的运动 陕西省洛南中学高一物理马英锋 教学目标: 知识与技能: 1、了解地心说和日心说的基本观点和代表人物; 2、理解开普勒行星运动三大定律的基本内容; 3、学会利用开普勒行星运动定律解决相关物理问题。 过程与方法: 1、通过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒对行星运动规律的不同认识,了解人类对行星运动规律的不断深入的理解和研究。 2、通过对学生自主探究和合作讨论理解行星运动的基本规律和高中物理处理行星运动的模型。 情感态度与价值观: 1、体会科学家探索天体运动的过程,培养学生实事求是的科学态度。 2、由第谷和开普勒的探索和分析过程,建立科学严谨的实验态度和科学有效的实验方法。 教学重点: 开普勒行星运动三大定律。 教学难点: 对开普勒行星运动定律的理解和应用。 新课引入: 一、人类对行星运动规律的认识 多媒体展示图片:展示漫天繁星的天空图片,将学生引入到行星运动规律的认识当中。 学生自主阅读教材第33页,回答相关问题,了解地心说和日心说的基本理论、其代表人物以及局限性。 1.托勒密所代表的观点是什么?他的观点的局限性体现在哪? “地心说”和“日心说”都认为天体的运动是最完美的、最和谐的匀速圆周运动。然而开普勒对第谷的数据进行处理和分析,对“地心说”和“日心说”提出了质疑,并且发现了新的规律,这就是开普勒行星运动的三大定律。

2005 3/21 6/21 9/23 12/21 2006 3/21 6/21 9/23 12/21 周运动,经过分析地球绕着太阳的轨道是椭圆轨道。 开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。 利用flash 动画展示太阳系中八大行星的运动轨道,启发学生思考图片隐 含的信息。 提示:不同的行星绕太阳的椭圆轨道是不同的。 2、开普勒对第谷的大量的观察数据分析得到了开普勒第二定律。 开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 利用圆周运动线速度的定义来比较近日点的速度和远日点的速度。 提示:近日点的速度大于远日点的速度。 3、给出四种天体运动轨道的半长轴和周期,计算半长轴的立方与周期的平方的比值。然后根据结果分析得出自己的结论。 天体 半长轴610km 周期(天) 32()m k s 水星 57.91 87.97 183.3610? 金星 108.2 225 183.3610? 月球 0.3844 27.3 131.0210? 同步卫星 0.0424 1 131.0210? 周期的二次方的比值都相等。 提示:这个比值的大小只和中心天体的质量有关。 三、行星运动的处理方法: 学生仔细观察教材P33页的图片,用直尺测量一下海王星和天王星在轨道 天体 右点距离(cm ) 右点距离(cm ) 右点距离(cm ) 右点距离(cm ) 海王星 2.50 2.50 2.50 2.53 天王星 1.70 1.60 1.50 1.55 近圆周。因此,我们在高中物理中可以近似的用圆周轨道来描述行星运动的规律。我们可以将开普勒三大定律改写一下。

行星地轨道及位置地数学解法.doc

实用文案 行星的轨道和位置的数学解法 作者:石磊a,林川 b 指导教师:乐经良 C 教授 a : 上海交通大学电子信息与电气工程学院F0303032 班 (5030309885) , 电话: 54740807 b : 上海交通大学电子信息与电气工程学院F0303032 班 (5030309880) , 电话: 54741769 c : 上海交通大学理学院数学系 摘要:本文主要涉及常微分方程及对微分方程的建模与求解,数值积分的计算;利用多种微 分方程的数值方法求解得到行星运行的参数和位置。研究基于压缩映象的求根方法和微 分方程的 Runge-Kutte 法。特别对 Runge-Kutte 法进行较深入的讨论。并通过数值方法解微分 方程得到的行星位置演示水星和冥王星的运行轨道,编制软件。 关键词:微分方程数值方法Runge–Kutte法 问题的重述 17 世纪初,在丹麦天文学家 T.Brache 观察工作的基础上, Kepler 提出了震惊当时科学界的 行星运行三大定律: 1.行星运行的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆; 2.从太阳指向某一行星的线段在单位时间内扫过的面积相等; 3.行星运行周期的平方与其运行轨道椭圆长轴的立方之比值是不随行星而改变的常数。 对这三条定律的分析和研究导致 Newton 发现了著名的万有引力定律,而同时,应用万有 引力定律, Kepler 的行星运行三大定律得到了理论上的推导。 数学模型 设太阳中心所在位置为复平面之原点O,在时刻t ,行星位于 Z (t ) re i(4.1)所表示的点P。这里r r (t),(t ) 均是t的函数,分别表示Z (t ) 的模和辐角。 于是行星的速度为 dZ dr e i ire i d e i dr ir d dt dt dt dt dt 其加速度为

NGW型行星齿轮减速器——行星轮的设计要点

目录 一.绪论 (3) 1.引言 (3) 2.本文的主要内容 (3) 二.拟定传动方案及相关参数 (4) 1.机构简图的确定 (4) 2.齿形与精度 (4) 3.齿轮材料及其性能 (5) 三.设计计算 (5) 1.配齿数 (5) 2.初步计算齿轮主要参数 (6) (1)按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (6) (2)按弯曲强度初算模数 (7) 3.几何尺寸计算 (8) 4.重合度计算 (9) 5.啮合效率计算 (10) 四.行星轮的的强度计算及强度校核 (11) 1.强度计算 (11) 2.疲劳强度校核 (15) 1.外啮合 (15) 2.内啮合 (19) 3.安全系数校核 (20)

五.零件图及装配图 (24) 六.参考文献 (25)

一.绪论 1.引言 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动,这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷,以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等,因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。 渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多,按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等,其中的字母表示:N—内啮合,W—外啮合,G—内外啮合公用行星齿轮,ZU—锥齿轮。 NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有: 重量轻、体积小。在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上,体积缩小1/2—1/3; 传动效率高; 传动功率范围大,可由小于1千瓦到上万千瓦,且功率越大优点越突出,经济效益越高; 装配型式多样,适用性广,运转平稳,噪音小; 外齿轮为6级精度,内齿轮为7级精度,使用寿命一般均在十年以上。 因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。 2.本文的主要内容 NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时,带动太阳轮回转,再带动行星轮转动,由于内齿圈固定不动,便驱动行星架作输出运动,行星轮在行星架上既作自转又作公转,以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成,

行星地轨道和位置地数学解法

行星的轨道和位置的数学解法 作者:石磊a ,林川b 指导教师:乐经良C 教授 a : 上海交通大学电子信息与电气工程学院F0303032班(5030309885) , 电话:54740807 b : 上海交通大学电子信息与电气工程学院F0303032班(5030309880) , 电话:54741769 c : 上海交通大学理学院数学系 摘要:本文主要涉及常微分方程及对微分方程的建模与求解,数值积分的计算;利用多种微分方程的数值方法求解得到行星运行的参数和位置。研究基于压缩映象的求根方法和微分方程的Runge-Kutte 法。特别对Runge-Kutte 法进行较深入的讨论。并通过数值方法解微分方程得到的行星位置演示水星和冥王星的运行轨道,编制软件。 关键词:微分方程 数值方法 Runge – Kutte 法 问题的重述 17世纪初,在丹麦天文学家T.Brache 观察工作的基础上,Kepler 提出了震惊当时科学界的行星运行三大定律: 1. 行星运行的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆; 2. 从太阳指向某一行星的线段在单位时间内扫过的面积相等; 3. 行星运行周期的平方与其运行轨道椭圆长轴的立方之比值是不随行星而改变的常数。 对这三条定律的分析和研究导致Newton 发现了著名的万有引力定律,而同时,应用万有引力定律,Kepler 的行星运行三大定律得到了理论上的推导。 数学模型 设太阳中心所在位置为复平面之原点O ,在时刻t ,行星位于 θi re t Z =)( (4.1) 所表示的点P 。这里)(),(t t r r θθ==均是t 的函数,分别表示)(t Z 的模和辐角。 于是行星的速度为 ?? ? ??+=+=dt d ir dt dr e dt d ire e dt dr dt dZ i i i θθθθθ 其加速度为

2019-2020学年人教版(2019)必修2 7.1行星的运动 教案

行星的运动 【教学目标】 1.了解地心说和日心说两种不同的观点。 2.知道开普勒对行星运动的描述。 【教学重难点】 重点:开普勒行星运动定律。 难点:用开普勒定律解决有关天体运动问题。 【教学过程】 对天体运动的认识存在地心说和日心说两种对立的看法,通过人们长期的观察、置疑和刻苦计算,最终发现了开普勒行星运动的三大定律,为人们解决行星的运动问题提供了依据,澄清了以前人们对天体运动神秘、模糊的认识,有力地推动了天体力学的发展。 (一)地心说和日心说 1.在人类研究天体运动的漫长过程中,地心说和日心说是两种对立的观点。由于地心说符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法,所以地心说统治了人们很长时间。但是用地心说描述天体的运动不仅复杂,而且问题很多,而用日心说确能简单地描述天体的运动,而且更重要的是日心说更为科学,所以日心说最终战胜了地心说。 2.地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮及其他的行星都绕地球运动。日心说认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。 3.必须认识到,每一种学说都是人类认识客观世界过程中阶段性的产物,都有其局限性。今天我们认识的太阳系也只不过是宇宙中的一个小星系,太阳系本身也在宇宙中不停地运动着。 (二)开普勒行星运动的定律 1.开普勒第一定律(轨道定律):所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上。 由于行星的椭圆轨道都很接近圆,例如地球绕太阳椭圆轨道的半长轴为1.495×108km,半短轴为1.4948×108km,所以中学阶段在分析和处理天体运动问题时,地球的椭圆轨道作为圆

来处理。这是一种突出主要因素,忽略次要因素的理想化方法。理想化方法是研究物理问题常用的方法之一。 2.开普勒第二定律(又叫面积定律):太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 3.开普勒第三定律(又叫周期定律):所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。 对1T 、2T 表示两个行星的公转周期,1R 、2R 表示两个行星椭圆轨道的半长轴,则周期定律可表示为 32 3 12221R R T T =或k T R =23,比值k 是与行星无关而只与太阳有关的恒量。 注意:(1)开普勒定律不仅适用于行星,也适用于卫星,只不过此时k T R '=23 ,比值k '是由行星的质量所决定的另一恒量。 (2)行星的轨道都跟圆近似,因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动。 (3)开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律,它们每一条都是经验定律,都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的。 【例1】月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天,应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地面多少高度,人造地球卫星可随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样。 【解析】月球和人造地球卫星都在环绕地球运动,根据开普勒第三定律,它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的。 设人造地球卫星运行的半径为R ,周期为T ,根据开普勒第三定律有k T R =23 同理设月球轨道半径为R ',周期为T ',也有k T R =' '23 由以上两式可得23 23T R T R ' '= 地地R R R T T R 67.6)60()27 1(3323322=?=''= 在赤道平面内离地面高度

揭开天体行星运动轨道的奥秘

在太阳系中,天体行星的运行轨道都是椭圆的,这一点早已被科学观察所证实。但为什么行星的运动轨迹都会是椭圆的呢?几个世纪来,牛顿给出了计算椭圆轨道的公式,康德在其《宇宙发展史概论》中作出了一个不很明确的解答“行星的偏心率是自然界因力图使行星作圆周运动时,由于中间出现了许多情况,而不能完全达到圆形的结果”。而拉普拉斯在其《宇宙体系论》中是这样解释的“如果行星只受太阳的作用,它们围绕太阳运行的轨道是椭圆的……。”20世纪的爱因斯坦也只告诉我们“空间是弯曲的”,现代科学对于行星椭圆轨道形成的原因。如同“万有引力”一样,尚是一个未揭开的科学之迷。 天体行星的运动,不但轨道是椭圆的,而且运动的公转速度与自转速度也随着时空的变化而变化,显现出某些特殊的运动规律。这些规律,至今为止,人们尚未真正解开其中的奥秘。近年来,俄罗斯科学家,运用数学和控制论科研所的研究员提出“由于地球内部的固体核旋转速度快于地慢,从而影响了地球的自转速度”。有关专家指出“该科研成果解决了地球自转角速度发生变化的原因,解决了多年来困扰学术界的一个难题。” 天体行星运动轨道的变化规律,是因地球内部固体核与地慢流的运动差异而引起的变化吗?本人运用量子引力理论进行了诸多的推演,创新了一套天体行星运动系统的引力控制理论,它能全面地解释天体行星椭圆轨道的形成和运动速度变化的原因。该理论发现:太阳系行星运动的规律直接受银河系中心引力场引力控制,从而产生出太阳系轨道行星运动的自然法规。 18世纪法国大科学家拉普拉斯,在其所著的《宇宙体系论》中指出:“行星系里,除了使行星围绕太阳在椭圆轨道上运行的主要原因外,还存在其他特殊扰乱它们的运动,而且长时期里改变他们的轨道根数”。引自《宇宙体系论·第四章·行星围绕太阳运动的规律及其轨道的形状》(法)皮埃尔·西蒙·拉普拉斯著。 银河系中心引力场究竟怎样控制太阳系里的行星运动呢?拉普拉斯所预言的“还存在其它特殊原因”,而这个特殊原因就是“银河系引力的控制”。但拉普拉斯说“如果行星只受太阳的作用,它围绕太阳运行的轨道是椭圆的”,这句话从理论推演上说反了。实际上行星在围绕着太阳运行时,在不受银河系引力场控制的前提下,行星的运行轨道是正圆的而不是椭圆的。在后文的推演中,我们将会使读者真正认识到银河系中心引力场对太阳系的引力控制,对于运动行星来说是无法摆脱且真实地存在。

【CN109869447A】行星齿轮系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910228778.0 (22)申请日 2019.03.25 (71)申请人 中国航发湖南动力机械研究所 地址 412002 湖南省株洲市芦淞区董家塅 高科园中国航发动研所 (72)发明人 陈江文 赵勤 苏新生 陶海  陈广艳 郑生旭  (74)专利代理机构 北京律智知识产权代理有限 公司 11438 代理人 袁礼君 阚梓瑄 (51)Int.Cl. F16H 1/32(2006.01) F16H 55/08(2006.01) F16H 57/023(2012.01) F16H 57/08(2006.01) (54)发明名称 行星齿轮系统 (57)摘要 本发明公开一种行星齿轮系统,包括固定齿 圈、行星轮、太阳轮以及行星架,固定齿圈具有内 齿圈部,且内齿圈部设置有轮齿;行星轮啮合于 固定齿圈的内齿圈部;太阳轮周向啮合于行星 轮;行星轮可旋转地支撑于行星架上;其中,固定 齿圈还包括用于与机匣连接的机匣连接部,固定 于内齿圈部的延伸部上,机匣连接部的延伸方向 垂直于太阳轮的旋转中心线,内齿圈部的延伸方 向平行于太阳轮的旋转中心线,延伸部的厚度小 于内齿圈部的厚度,在整个行星齿轮系统工作的 过程中,该延伸部可以使固定齿圈工作时产生径 向变形,从而可以促使行星轮之间的载荷均匀, 以补偿行星轮的不均载情况。行星轮的实际齿数 较理论齿数减少2个,减少行星轮的重量,同时解 决了行星轮的邻接条件问题。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109869447 A 2019.06.11 C N 109869447 A

(数学建模)小行星的轨迹问题

问题15 小行星的轨迹问题 一 、问题 一天文学家要确定一颗小行星绕太阳运行的轨道,他在轨道 平面内建立以太阳为远点的直角坐标系,在两坐标轴上取天文测量单位(一天文单位为地球到太阳的平均距离:1.4959787*10^11m ),在5个不同的时间对小行星作了5次观察,测得轨道上5个点的坐标数据如表2.15.1. 表2.15.1 由开普勒第一定律知,小行星轨道为一椭圆,现需要建立椭圆的方程以供研究。(注:椭圆的一般方程可表示为 012225423221=+++++y a x a y a xy a x a )。 二、实验目的 利用5个点确定二次曲线的一般方程,并求出椭圆的重要参数。 三、预备知识 线性代数方程组理论,椭圆的有关概念及性质。

四、实验内容与要求 1.用表中5个点的坐标数据分别代入椭圆的一般方程可建立5 个方程的线性代数方程组,该方程组的系数矩阵为A ,右端项为b ,这里, 21x 112y x 21y 12x 12y -1 22x 222y x 2 2y 22x 22y -1 A= 23 x 332y x 23y 32x 32y b= -1 2 4x 442y x 24y 42x 42y -1 25x 552y x 2 5y 52x 52y -1 试依据题目所给的5个点的坐标,用计算机计算出矩阵的A 的5*5个数据。 2.利用Matalb 指令A\b 求解5元线性代数方程组,写出椭圆 方程 012225423221=+++++y a x a y a xy a x a 中的 5个待定系数 5 4321,,,,a a a a a 及小行星多所对应的曲 线方程。 3.写出曲线表达式中系数所对应的二阶矩阵和三阶矩阵: 1a 2a 1a 2a 3a C= D= 2a 3a 5a 2a 3a 4a 5a 1 并利用Matlab 指令eig (C )求出矩阵C 的特征值,记录数据

行星齿轮混合动力系统的效率

行星齿轮混合动力系统的效率 学校,汉城,韩国汉城国立大学机械和航空航天工程于2005年9月26日收到的稿件,并接受修订后,于2006年6月5号出版。 摘要:行星齿轮的混合动力系统(PGHP)被称为最有效的混合动力电动汽车的配置。该系统控制每个混合动力汽车的速度和转矩,以使它可以产生足够的输入和输出的速度。对该机制进行分析以了解关系之间的输入和输出速度。此外传输效率可表示为三个参数的基础上计算的净输入功率的功能。另外,由于能量转换损失,电动机和发电机起到决定性因素,。在市区行驶时间表,发动机的最佳操作的模拟能够获得,这个系统显示改善燃料中占2.2%. 关键词:混合动力电动汽车,行星齿轮,平行系列,传动效率。 1.引言: 其中的各种动力系统的混合动力电动汽车。行星齿轮混合动力系统是最有名的,以其独特的配置和显著的特点著称。这种配置降低了传输损耗,并使车辆运行的zev模式,因此燃油经济性显著改善<1,2>。丰田,星宿,欧宝等车,可以分为这种混合配置。这种类型的混合装置电源也称为混合动力平行系统。另一个术语被称为丰田的混合动力系统(THS),丰田与普锐斯在1997年实现这种类型的配置。普锐斯在燃料经济性以及废料排放等方面表现出色,并在相应的主题性住户调查中一直被称为最有前途的配置。而混合动力电动汽车动力总成等装置需要安装设备如无级变速器,MT,AT,行星齿轮混合动力系统使行星齿轮组合额外产生电机控制输入齿圈的速度和输入发动机转速。通过控制发电机的转速,行星齿轮控制系统可以将发动机所需要的操作点调整到高效率的区域。 下列的讨论主要集中在性能方面,行星齿轮混合动力系统的使用。然而,一旦行星齿轮混合动力系统是分析和等价转换为电控无极变速器等混合动力操作如动力辅助,积极充电,再生制动灯,可以另外考虑包括这些的影响。 2.发电机转速控制分析 2.1:系统布荷 行星齿轮的混合动力系统装置动力总成如图,,它的三轴连接到载体,太阳齿轮,齿圈,载体上的轴连接到发动机可以作为输入轴,另一个输入轴连接到传动轴通过环形齿轮轴减少安全较低的车辆。 MG1图MG2图中描述的一代驱动电机。在很大程度上,该电机消耗电,驱动车辆,和发电机,吸收性机械动力发动机供电的电池或点机。然而,马达可作为发电机时,车辆减速时,发电机消耗电源时,气速度是否定的,在行星齿轮混合动力系统中,元素的车辆限制是在发动机运转所需要的速度下的,限速值的速度比获得如下: 发动机5500 r/min 马达6000 r/min 发电机?5500, 5500 r/min 2.2:速比系统 速比系统的行星齿轮混合动力系统为发电机转速提供输出轴的比率。下面的公式表示的制约关系的行星齿轮和速比的定义

公开课教案 行星的运动

行星的运动 【教学目的】 知识目标:了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程;知道开普勒对行星运动的描述。 能力目标:培养学生语言表达能力;协作能力;计算推理能力;以及在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设,再经过实验验证的正确认识事物本质的思维方法。 情感目标:通过开普勒行星运动定律的建立过程,渗透科学发现的方法论教育,建立科学的宇宙观;激发学生热爱科学、探索真理的求知热情。 【教学重点】“日心说”的建立过程和行星运动的规律 【教学难点】学生对天体运动缺乏感性认识;开普勒如何确定行星运动规律的 【教学仪器】录像,课件,图钉,纸,线 【教学方法】启发式综合教学法 【教学过程】 引入: 宇宙中有无数星系,与我们最密切的星系就是太阳系,首先我们通过一段录像来看一下太阳系的结构。太阳系中有九大行星,这是我们早就获知的一个信息。然而,2006年,8月24日国际天文学联合会大会通过新的行星定义,冥王星因不能清除其轨道附近其他天体而被“逐出”行星行列,编入“矮行星”。这样的话,太阳系就只有八大行星了,今后教材对这一点内容会做相应的修改。 行星重新定义一事,表明人类对太阳系的认识又加深了一步,开始进入探测太阳系的黄金时代。那么,在古时,人类是对太阳、月亮、地球等天体的运动有过什么样的看法? 新课教学 最早,人类从观察北极星常年不动,及北斗七星的回转现象认为天是圆的地是方的,即天圆地方。直至公元二、三世纪才对宇宙中各天体的运动形成初步的理论——地心说。公元16世纪又提出了日心说。 一、地心说 首先请地心说小组展示自己的ppt,简要介绍地心说的发展过程及主要内容。 地心说的主要内容是:地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做简单完美的圆周运动。 接下来有请日心说小组介绍其创立者和主要内容 二.日心说 日心说的内容:太阳是宇宙中心并且静止不动,地球围绕太阳做圆周运动,并且在自转,其他行星都围绕太阳做圆周运动。 过渡:我们现在知道地心说是错误的,哥白尼的日心说也并不完全正确,因为太阳并不是宇宙的中心,而是银河系中的一颗普通恒星,它也不是静止不动的。但日心说比地心说更接近真理。但日心说的传播必然危及教会的思想统治。罗马教廷对公开支持日心说的科学家加以迫害,把日心说视为“异端邪说”。可见,日心说最终战胜地心说是一个漫长而艰难的过程。 三.日心说的发展过程 请日心说发展史小组介绍为日心说的发展做出巨大贡献的科学家。参看殉道者哥白尼学说的弘扬。 过渡:虽然哥白尼、伽利略等人否定了地心说,但仍然认为行星围绕太阳做简单的完美的圆周运动。那么是谁纠正了这个观点,使“日心说”更彻底地否定地心说.开普勒。提到开普勒我们就有必要先了解留给开普勒大量精确观测资料的人——丹麦的天文学家第谷·布拉赫(1546-1601)。 有请第谷小组讲述其对天文学的贡献。参看第谷和开普勒的故事,两颗超新星——第谷和开普勒,建立万有引力的背景 过渡:第谷连续20年对750颗左右恒星进行观察并有准确记录,为开普勒革新行星运动理论,发展日心说奠定了基础,那么开普勒如何发现行星运动三大定律的呢?请开普勒小组介绍接下来,我们通过录像把从地心说到日心说的主要代表人物,它们的理论以及建立的宇宙体系作个总结。 看了录像和先前同学们的介绍,请大家谈谈:从哥白尼、布鲁诺、伽利略、第谷、开普勒这些科学家

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