第七章機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)(講課版)

1、7-1 概述概述7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式7-3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)波動(dòng)及其調(diào)節(jié)7-5 機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 第七章第七章 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)1、了解建立單自由度機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模、了解建立單自由度機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型及運(yùn)動(dòng)方程式的方法，型及運(yùn)動(dòng)方程式的方法，2、會(huì)求解力為位置函數(shù)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程式；、會(huì)求解力為位置函數(shù)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程式；3、了解飛輪的調(diào)速原理和特點(diǎn)、了解飛輪的調(diào)速原理和特點(diǎn)4、掌握飛

2、輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算方法；掌握飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算方法；5、了解非周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本概念。、了解非周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本概念。 第七章第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)7-1 概述概述7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式7-3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)7-5 機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 第七章第七章 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)7-1 概述概述一、本章研究的內(nèi)容及目的一、本章研究的內(nèi)

3、容及目的（1）研究在外力作用下機(jī)械真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的求解）研究在外力作用下機(jī)械真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的求解 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常用其原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（即位移、速度及加速度）描述。 而其真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由其各構(gòu)件的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和作用于其上的驅(qū)動(dòng)力與阻抗力等因素決定的。上述參數(shù)往往是隨時(shí)間而變化的。 要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確的運(yùn)動(dòng)分析和力分析，就需要確定原動(dòng)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 這對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)，特別是高速、重載、高精度和高自動(dòng)化的機(jī)械是十分重要的。7-1 概述概述一、本章研究的內(nèi)容及目的一、本章研究的內(nèi)容及目的（2）研究機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)及其調(diào)節(jié)）研究機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)及其調(diào)節(jié)在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力，加劇磨損，使工作可在

4、運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力，加劇磨損，使工作可 靠性降低?？啃越档?。引起彈性振動(dòng)，消耗能量，使機(jī)械效率降低。引起彈性振動(dòng)，消耗能量，使機(jī)械效率降低。影響機(jī)械的工藝過程，使產(chǎn)品質(zhì)量下降。影響機(jī)械的工藝過程，使產(chǎn)品質(zhì)量下降。載荷突然減小或增大時(shí)，發(fā)生飛車或停車事故。載荷突然減小或增大時(shí)，發(fā)生飛車或停車事故。為了減小這些不良影響，就必須對(duì)速度波動(dòng)范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了減小這些不良影響，就必須對(duì)速度波動(dòng)范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。 研究機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法，研究機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法，目的目的是是使機(jī)械的轉(zhuǎn)速在允許范圍內(nèi)波動(dòng)，而保證正常工作。使機(jī)械的轉(zhuǎn)速在允許范圍內(nèi)波動(dòng)，而保證正常工作。二、機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程

5、二、機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程三個(gè)階段三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停車。：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停車。7-1 概述概述穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)啟動(dòng)t停止停止穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有：穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有：勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：常數(shù)常數(shù)周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：(t)=(t+Tp)非周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)非周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) m m t穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)啟動(dòng)停止停止啟動(dòng)啟動(dòng)m m t t 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 停止停止二、機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程二、機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停車。三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停車。穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)啟動(dòng)t停止停止穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有：穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有：勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：勻速穩(wěn)定運(yùn)

6、轉(zhuǎn)：常數(shù)常數(shù)周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：(t)=(t+Tp)非周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)非周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) m m t穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)啟動(dòng)停止停止啟動(dòng)啟動(dòng)m m t t 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 停止停止7-1 概述概述三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力7-1 概述概述1、驅(qū)動(dòng)力機(jī)械特性通常是指力（或力矩）和運(yùn)動(dòng)參數(shù)（位移、速度、時(shí)間等）之間的關(guān)系。1）分類， 作用在機(jī)械上的力常按其機(jī)械特性來分類。如電動(dòng)機(jī) Md Md ()常數(shù)位移的函數(shù)速度的函數(shù)如重錘驅(qū)動(dòng)件FdC如彈簧 FdFd(s)， 內(nèi)燃機(jī) MdMd()驅(qū)動(dòng)力可分為：三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力三、作用

7、在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力7-1 概述概述如電動(dòng)機(jī) Md Md ()常數(shù)位移的函數(shù)速度的函數(shù)如重錘驅(qū)動(dòng)件FdC如彈簧 FdFd(s)， 內(nèi)燃機(jī) MdMd()OMd直流并激電動(dòng)機(jī)OMd直流并激電動(dòng)機(jī)OMd交流異步電動(dòng)機(jī)OFds重錘COFdsFd=Ks彈簧OMd內(nèi)燃機(jī)三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力7-1 概述概述2）驅(qū)動(dòng)力的表達(dá)式 當(dāng)用解析法研究機(jī)械在外力作用下的運(yùn)動(dòng)時(shí)，原動(dòng)機(jī)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力必須以解析式表達(dá)。 設(shè)交流異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為Mn，額定角速度為n；同步轉(zhuǎn)速為0, 此時(shí)轉(zhuǎn)矩為零。其機(jī)械特性曲線BC的部分, 又常近似地以直線NC(或拋物線)來代替。 其上

8、任意一點(diǎn) 所 確定的驅(qū)動(dòng)力矩 Md 可表達(dá)為Md = Mn(0)/(0n)式中Mn、0、n可由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄中查出。MOABC交流異步電動(dòng)機(jī)0MnnMdN三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力三、作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力7-1 概述概述 驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力的確定，涉及許多專業(yè)知識(shí)，已不屬于本課程的范圍。 機(jī)械的執(zhí)行構(gòu)件 所 承受的生產(chǎn)阻力的變化規(guī)律，常取決于機(jī)械工藝過程的特點(diǎn)。如曲柄壓力機(jī)、活塞式壓縮機(jī)等。如揉面機(jī)、球磨機(jī)等。另外，在本章中認(rèn)為外力是已知的。常數(shù)執(zhí)行構(gòu)件的函數(shù)執(zhí)行構(gòu)件速度的函數(shù)時(shí)間的函數(shù)2、工作阻力7-1 概述概述7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式7-3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的

9、求解機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)7-5 機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 第七章第七章 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式1 1機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式 研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)問題時(shí)，需建立包含作用在機(jī)械上的力、構(gòu)件的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和其運(yùn)動(dòng)參數(shù)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程。例例 7-1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程的建立曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程的建立 設(shè)第i個(gè)構(gòu)件的作用力為Fi、力矩為Mi，對(duì)于具有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件的機(jī)械，式中Mi與

10、i同相時(shí)，取“”號(hào)，反相時(shí)，取“”號(hào)。i力Fi的作用點(diǎn)的速度為vi、構(gòu)件的角速度為i，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的一般表達(dá)式為SimiJSiFiMiiid (mivsi/2Jsii /2)(FivicosiMii)dt ni=1 ni=1227-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式1 1機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程式中Mi與i同相時(shí)，取“”號(hào)，反相時(shí)，取“”號(hào)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的一般表達(dá)式為機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的一般表達(dá)式為d (mivsi/2Jsii /2)(FivicosiMii)dt ni=1 ni=1227-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)

11、方程式 為了求得簡(jiǎn)單易解的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式，對(duì)于單自由度機(jī)械系統(tǒng)可以先將其簡(jiǎn)化為一等效動(dòng)力學(xué)模型，然后再據(jù)此列出其運(yùn)動(dòng)方程式。例 7-2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的等效動(dòng)力學(xué)模型 以曲柄為等效構(gòu)件時(shí)的等效動(dòng)力學(xué)模型 以滑塊為等效構(gòu)件時(shí)的等效動(dòng)力學(xué)模型2 2機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式2 2機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型結(jié)論1： 對(duì)于一個(gè)單自由度機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)的研究，可簡(jiǎn)化為對(duì)其一個(gè)等效轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件或等效移動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)的研究。 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（或等效質(zhì)量）是等效構(gòu)件具有的假想的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（或質(zhì)量），且使等效構(gòu)件所具有的動(dòng)能應(yīng)等于原機(jī)械系統(tǒng)中

12、所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)能之和。 等效力矩（或等效力）是作用在等效構(gòu)件上的一個(gè)假想力矩（或假想力），其瞬時(shí)功率應(yīng)等于作用在原機(jī)械系統(tǒng)各構(gòu)件上的所有外力在同一瞬時(shí)的功率之和。 我們把具有等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（或等效質(zhì)量），其上作用的等效力矩（或等效力）的等效構(gòu)件稱為原機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型。7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式2 2機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型結(jié)論結(jié)論2： 首先，可選取機(jī)械中待求速度的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件，并以其位置參數(shù)為廣義坐標(biāo)。 其次，確定系統(tǒng)廣義構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je或等效質(zhì)量me和等效力矩Me或等效力Fe。 其中Je或me的大小是根據(jù)等效構(gòu)件與原機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)能

13、相等的條件來確定； 而Me或Fe的大小則是根據(jù)等效構(gòu)件與原機(jī)械系統(tǒng)的瞬時(shí)功率相等的條件來確定。7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式2 2機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型Jemi(vSi /)2JSi(i /)2MeFicosi(vi /) Mi(i /)memi(vSi /v)2JSi(i /v)2FeFicosi(vi /v) Mi(i /v) 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（等效質(zhì)量）和等效力矩（等效力）的一般計(jì)算公式表達(dá)如下：當(dāng)取轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件時(shí)，則當(dāng)取移動(dòng)構(gòu)件為等效構(gòu)件時(shí)，例例7-3 齒輪推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩的計(jì)算齒輪推動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩的計(jì)算7-

14、1 概述概述7-2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式7-3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的求解7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)7-5 機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 第七章第七章 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)一、一、產(chǎn)生周期性波動(dòng)的原因產(chǎn)生周期性波動(dòng)的原因 作用在機(jī)械上的等效驅(qū)動(dòng)力矩作用在機(jī)械上的等效驅(qū)動(dòng)力矩Med ()和等效阻力矩和等效阻力矩Mer ()往往往往是原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的周期性函數(shù)。是原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的周期性函數(shù)。MdMra bcde a 在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)力矩和在一

15、個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩所作的功分別為：阻力矩所作的功分別為：MdaMraT7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)贏功贏功虧功虧功dMWedad)()(dMWerar)()(Eminmin E Eminminmaxmax E Emaxmax贏功贏功虧功虧功MdMra bcde a在一個(gè)循環(huán)內(nèi)：在一個(gè)循環(huán)內(nèi)：Wed=WerE=0a=aaa周期性波動(dòng)周期性波動(dòng)7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)Eaaminmin E Eminminmaxmax E EmaxmaxW：最大最大(剩余剩

16、余)盈虧功盈虧功 WE Emax - Emin贏功贏功虧功虧功MdMra bcde a在一個(gè)循環(huán)內(nèi)：在一個(gè)循環(huán)內(nèi)：Wed=WerE=0a=a7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)二、周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)二、周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)TmdT01平均角速度：平均角速度：平均轉(zhuǎn)速平均轉(zhuǎn)速:已知主軸角速度：已知主軸角速度：=(t)不易求得，故工程上常采用算術(shù)平均值：不易求得，故工程上常采用算術(shù)平均值：m(max +min)/2 n 60m /2 rpmTmaxmin7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其

17、調(diào)節(jié) (maxmin)/ m 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)，表示機(jī)器速度波動(dòng)的程度，表示機(jī)器速度波動(dòng)的程度。maxmin 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的絕對(duì)不均勻度絕對(duì)不均勻度，表示了機(jī)器主軸速度波，表示了機(jī)器主軸速度波 動(dòng)范圍的大小。動(dòng)范圍的大小。對(duì)于不同的機(jī)器，因工作性質(zhì)不同而取不同的值對(duì)于不同的機(jī)器，因工作性質(zhì)不同而取不同的值。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)造紙織布造紙織布 1/401/50紡紗機(jī)紡紗機(jī) 1/601/100發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 1/1001/300機(jī)械名稱機(jī)械名稱 機(jī)械名稱機(jī)械名稱 機(jī)械名稱機(jī)械名

18、稱 碎石機(jī)碎石機(jī) 1/51/20汽車拖拉機(jī)汽車拖拉機(jī) 1/201/60沖床、剪床沖床、剪床 1/71/10切削機(jī)床切削機(jī)床 1/301/40軋壓機(jī)軋壓機(jī) 1/101/20水泵、風(fēng)機(jī)水泵、風(fēng)機(jī) 1/301/50機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) 的取值范圍的取值范圍驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的活塞式內(nèi)燃機(jī)，主軸速度波動(dòng)范圍太大，勢(shì)必影響輸出電壓的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的活塞式內(nèi)燃機(jī)，主軸速度波動(dòng)范圍太大，勢(shì)必影響輸出電壓的穩(wěn)定性，故這類機(jī)械的性，故這類機(jī)械的應(yīng)取小些；反之，如沖床、破碎機(jī)等機(jī)械，速度波動(dòng)大也不應(yīng)取小些；反之，如沖床、破碎機(jī)等機(jī)械，速度波動(dòng)大也不影響其工作性能，故可取大些影響其工作性能，故可取大

19、些三、飛輪設(shè)計(jì)的基本原理三、飛輪設(shè)計(jì)的基本原理 飛輪設(shè)計(jì)的基本問題：飛輪設(shè)計(jì)的基本問題：已知作用在主軸上的驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩已知作用在主軸上的驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩的變化規(guī)律，在的變化規(guī)律，在的范圍內(nèi)，確定安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣的范圍內(nèi)，確定安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量 JF 。7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)飛輪調(diào)速原理：飛輪調(diào)速原理：JJF在主軸上加裝飛輪之后，總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可近似認(rèn)為：在主軸上加裝飛輪之后，總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可近似認(rèn)為：機(jī)器總的動(dòng)能近似為：機(jī)器總的動(dòng)能近似為：E=JF2/2JF W/2m W E Emax - EminJF

20、 (2max - 2min )/2 JF 2m 最大盈虧功最大盈虧功 W:Eaamin Eminmax EmaxMdMra bcde a7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)分析：分析：1）當(dāng)）當(dāng)W與與2m一定時(shí)一定時(shí) ，J-是一是一 條等邊雙曲線。條等邊雙曲線。 J當(dāng)當(dāng)很小時(shí)，很小時(shí)， J J3）當(dāng)）當(dāng)J與與m一定時(shí)一定時(shí) ， W-成正比。即成正比。即W越大，越大， 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度越不均勻。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度越不均勻。4）J與與m的平方成反比，即平均轉(zhuǎn)速越高，所需飛輪的平方成反比，即平均轉(zhuǎn)速越高，所需飛輪 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小。故飛輪盡量裝在高速軸上。

21、的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小。故飛輪盡量裝在高速軸上。過分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，將使飛輪過于笨重。過分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，將使飛輪過于笨重。2) 由于由于J，而，而W和和m又為有限值，故又為有限值，故不可能不可能 為為“0”，即使安裝飛輪，機(jī)械總是有波動(dòng)。，即使安裝飛輪，機(jī)械總是有波動(dòng)。JF W/2m 7-4 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)飛輪調(diào)速的實(shí)質(zhì)：飛輪調(diào)速的實(shí)質(zhì)：起能量?jī)?chǔ)存器的作用。轉(zhuǎn)速增高時(shí)，將多于起能量?jī)?chǔ)存器的作用。轉(zhuǎn)速增高時(shí)，將多于能量轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來，限制增速的幅度；轉(zhuǎn)速降低能量轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來，限制增速的幅度；轉(zhuǎn)速降低時(shí)，將能量釋放出來，阻止速度降低。時(shí)，將能量釋放出來，阻止速度降低。1.1.鍛壓機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，工作時(shí)間短，但載荷峰值大，鍛壓機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，工作時(shí)間短，但載荷峰值大，利用飛輪在非工作時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存的能量來克服尖峰載荷，選用小利用飛輪在非工作時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存的能量來克服尖