第7章机械运转速度波动调节 §7-1机械运转速度波动调节的目的和方法 §7-2飞轮的近似设计方法 §7-3飞轮主要尺寸的确定 HIGH EDUCATION PRESS
第7章 机械运转速度波动调节 §7－1 机械运转速度波动调节的目的和方法 §7－2 飞轮的近似设计方法 §7－3 飞轮主要尺寸的确定
§7-1机械运转速度波动调节的目的和方法 运动分析时,都假定原动件作匀速运动:0= const 实际上是多个参数的函数 F(P、M、φ、m、J 力、力矩、机构位置、构件质量、转动惯量 研究内容及目的 1.研究在外力作用下机械的真实运动规律,目的是 为运动分析作准备。 前述运动分析曾假定是常数,但实际上是变化的 2.研究机械运转速度的波动及其调节方法,目的是使 机械的转速在允许范围内波动,而保证正常工作。 设计新的机械,或者分析现有机械的工作性能时,往往想知道机械运转的稳定性、构件的惯性力以及在运动副中产生的反力 因此要对机械 onst- const 原动件运动ω的变化规律之后,才能进行运动分析和力分析,从而为设计新机械提供依据。这就是研究机器运
一、研究内容及目的 1. 研究在外力作用下机械的真实运动规律，目的是 为运动分析作准备。 前述运动分析曾假定是常数，但实际上是变化的 设计新的机械，或者分析现有机械的工作性能时，往往想知道机械运转的稳定性、构件的惯性力以及在运动副中产生的反力 的大小、Vmax amax的大小，因此要对机械进行运动分析。而前面所介绍的运动分析时，都假定运动件作匀速运动(ω＝const)。 但在大多数情况下，ω≠const，而是力、力矩、机构位置、构件质量、转动惯量等参数的函数：ω＝F(P、M、φ、m、J)。 只有确定了的原动件运动ω的变化规律之后，才能进行运动分析和力分析，从而为设计新机械提供依据。这就是研究机器运 转的目的。 2. 研究机械运转速度的波动及其调节方法，目的是使 机械的转速在允许范围内波动，而保证正常工作。 §7－1 机械运转速度波动调节的目的和方法 运动分析时，都假定原动件作匀速运动:ω＝const 实际上是多个参数的函数：ω＝F(P、M、φ、m、J) 力、力矩、机构位置、构件质量、转动惯量
机械的运转过程 三个阶段:启动、稳定运转、停车 稳定运转阶段的状况有: ①匀速稳定运转:=常数 启动稳定运转停止 ②周期变速稳定运转:o(t)=o(t+Tp ③非周期变速稳定运转 HA A 启动稳定运转停止 启动稳定运转停止 匀速稳定运转时,速度不需要调节 后两种情况由于速度的波动,会产生以下不良后果
机械的运转过程 稳定运转阶段的状况有： ①匀速稳定运转：ω＝常数 稳定运转 ②周期变速稳定运转：ω(t)=ω(t+Tp) 启动 三个阶段：启动、稳定运转、停车。 ③非周期变速稳定运转 t ω 停止 ωm t ω 启动 启动 稳定运转 停止 ωm t ω 稳定运转 停止 匀速稳定运转时，速度不需要调节。 后两种情况由于速度的波动，会产生以下不良后果：
速度波动产生的不良后果: ①在运动副中引起附加动压力,加剧磨损,使工作可 靠性降低。 ⑨引起弹性振动,消耗能量,使机械效率降低 ③影响机械的工艺过程,使产品质量下降。 ④载荷突然减小或增大时,发生飞车或停车事故。 为了减小这些不良影响,就必须对速度波动范围进行 调节
速度波动产生的不良后果： ①在运动副中引起附加动压力，加剧磨损，使工作可 靠性降低。 ②引起弹性振动，消耗能量，使机械效率降低。 ③影响机械的工艺过程，使产品质量下降。 ④载荷突然减小或增大时，发生飞车或停车事故。 为了减小这些不良影响，就必须对速度波动范围进行 调节
产生周期性波动的原因 M d 作用在机械上的驱动力矩M (q)和阻力矩Mr(q)往往是 原动机转角的周期性函数。 别绘出在一个运动循环内的变化曲线 在一个运动循环内,驱动力矩 和阻力矩所作的功分别为: W(o)= M(odo 「 d W, (o) M()do 动能增量:能外作等动 △E=Wa(q)-Wr() 分析以上积分所代表的的物理含义 LM(9)-M(9)-2(m)o2(9)-2o
二、产生周期性波动的原因 作用在机械上的驱动力矩Md (φ)和阻力矩Mr (φ)往往是 原动机转角的周期性函数。 分别绘出在一个运动循环内的变化曲线。 W M d a d = d ( ) ( ) W M d a r = r ( ) ( ) () () E =Wd −Wr 动能增量： Md Mr a b c d e a' φ = − a [Md ( ) Mr ( )]d 在一个运动循环内，驱动力矩 和阻力矩所作的功分别为： 分析以上积分所代表的的物理含义 2 2 2 1 ( ) ( ) 2 1 = J − J a a 根据能量守恒，外力所作功等于动能增量。 Md a φ Mr a φ