機(jī)械原理第7章的運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)速工程課件

1、第七章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)71 研究目的及方法72 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程式73 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的求解74 機(jī)械周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)75 機(jī)械非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)71 研究的目的及方法一、研究?jī)?nèi)容及目的1. 研究在外力作用下機(jī)械的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，目的是為運(yùn)動(dòng)分析作準(zhǔn)備。 前述運(yùn)動(dòng)分析曾假定是常數(shù)，但實(shí)際上是變化的設(shè)計(jì)新的機(jī)械，或者分析現(xiàn)有機(jī)械的工作性能時(shí)，往往想知道機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、構(gòu)件的慣性力以及在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生的反力的大小、Vmax amax的大小，因此要對(duì)機(jī)械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。而前面所介紹的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，都假定運(yùn)動(dòng)件作勻速運(yùn)動(dòng)(const)。但在大多數(shù)情況下，const，而是力、力矩、機(jī)構(gòu)位

2、置、構(gòu)件質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等參數(shù)的函數(shù)：F(P、M、m、J)。只有確定了的原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律之后，才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和力分析，從而為設(shè)計(jì)新機(jī)械提供依據(jù)。這就是研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。2. 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。運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，都假定原動(dòng)件作勻速運(yùn)動(dòng):const實(shí)際上是多個(gè)參數(shù)的函數(shù)：F(P、M、m、J)力、力矩、機(jī)構(gòu)位置、構(gòu)件質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過程: 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有：勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：常數(shù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：(t)=(t+Tp)啟動(dòng)三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停車。非周期變速穩(wěn)定運(yùn)

3、轉(zhuǎn) t停止m t穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)停止啟動(dòng)m t 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 停止勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度不需要調(diào)節(jié)。后兩種情況由于速度的波動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生以下不良后果：速度波動(dòng)產(chǎn)生的不良后果：在運(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。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。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)。二、速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的方法1.對(duì)周期性速度波動(dòng)，可在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝一個(gè)質(zhì)量較 大的回轉(zhuǎn)體（俗稱飛輪）達(dá)到調(diào)速的目的。2.對(duì)非周期性速度波動(dòng)，需采用專門的調(diào)速器才能調(diào)節(jié)。本章僅討論飛輪調(diào)速問題。作者：潘存云教授Md 三、作

4、用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力驅(qū)動(dòng)力是由原動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力，根據(jù)其特性的不同，它們可以是不同運(yùn)動(dòng)參數(shù)的函數(shù)：蒸汽機(jī)與內(nèi)然機(jī)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力是活塞位置的函數(shù)：電動(dòng)機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)力矩是轉(zhuǎn)子角速度的函數(shù)：機(jī)械特性曲線原動(dòng)機(jī)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力（或力矩）與運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系曲線。當(dāng)用解析法研究機(jī)械在外力作用下，驅(qū)動(dòng)力必須以解析表達(dá)式給出。一般較復(fù)雜工程上常將特性曲線作近似處理，如用通過額定轉(zhuǎn)矩點(diǎn)N的直線NC代替曲線NCMd=M(s)Md=M()BN交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線ACMd=Mn(0)/ (0n)其中Mn額定轉(zhuǎn)矩 00 同步角速度機(jī)器銘牌nn 額定角速度 工作轉(zhuǎn)速生產(chǎn)阻力取決于生產(chǎn)工藝過程的特點(diǎn)，有如下幾

5、種情況：生產(chǎn)阻力為常數(shù)，如車床；生產(chǎn)阻力為機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)，如壓力機(jī);生產(chǎn)阻力為執(zhí)行構(gòu)件速度的函數(shù)，如鼓風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等；驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力的確定，涉及到許多專門知識(shí)，已超出本課程的范圍。本課程所討論機(jī)械在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，假定外力為已知。生產(chǎn)阻力為時(shí)間的函數(shù)，如球磨機(jī)、揉面機(jī)等；作者：潘存云教授xy123s2OAB1一、機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式動(dòng)能定律：機(jī)械系統(tǒng)在時(shí)間t內(nèi)的的動(dòng)能增量E應(yīng)等于作用于該系統(tǒng)所有各外力的元功W。舉例：圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件角速度、質(zhì)量、質(zhì)心位置、質(zhì)心速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,驅(qū)動(dòng)力矩M1，阻力F3。動(dòng)能增量為：外力所作的功：dW=PdtdE=d(J121 /272 機(jī)械

6、的運(yùn)動(dòng)方程式寫成微分形式 dE=dW瞬時(shí)功率為： P=M11+F3 v3cos3= M11F3 v3 2Js222 /2m2v2s2 /2m3v23 /2)M11v2F3v3 =(M11+F3 v3cos3 ) dt 運(yùn)動(dòng)方程為： d(J121/2Jc222/2m2v2c2 /2m3v23 /2)推廣到一般，設(shè)有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，用Ei表示其動(dòng)能。則有：設(shè)作用在構(gòu)件i上的外力為Fi，力矩Mi為，力Fi 作用點(diǎn)的速度為vi。則瞬時(shí)功率為：機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式為：式中i為Fi與vi之間的夾角，Mi與i方向相同時(shí)取“”，相反時(shí)取“”。 上述方程，必須首先求出n個(gè)構(gòu)件的動(dòng)能與功率的總和，然后才能求解。

7、此過程相當(dāng)繁瑣，必須進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。(M11F3 v3)dt二、機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型 d(J121/2Jc222/2m2v2c2 /2m3v23 /2)上例有結(jié)論：重寫為：右邊小括號(hào)內(nèi)的各項(xiàng)具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的量綱， d21/2 (J1Jc222 /21m2v2c2 /21m3v23 /21 ) 則有： d(Je21 /2 )= Me1 dt令： Je=( J1Jc222 /21) (M11F3 v3)dt1 (M1 F3 v3 /1)dtM e= M 1F3 v3 /1 =Med左邊小括號(hào)內(nèi)的各項(xiàng)具有力矩的量綱。x123s2OAB1作者：潘存云教授y12M1v2F3v3 作者：潘存云教授稱圖(c

8、)為原系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型，而把假想構(gòu)件1稱為等效構(gòu)件，Je為等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Me為等效力矩。同理，可把運(yùn)動(dòng)方程重寫為：右邊括號(hào)內(nèi)具有質(zhì)量的量綱dv23 /2 (J121 / v23Jc222 / v23m2v2c2 / v23m3 ) v3 (M11 / v3 F3) dt假想把原系統(tǒng)中的所有外力去掉，而只在構(gòu)件1上作用有Me，且構(gòu)件1的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Je，其余構(gòu)件無質(zhì)量，如圖(b)。則兩個(gè)系統(tǒng)具有的動(dòng)能相等，外力所作的功也相等，即兩者的動(dòng)力學(xué)效果完全一樣。圖(b)還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化成圖(c)。(a)(b)Je令： me=( J121 / v23Jc222 / v23m2v2c2 / v23m3)

9、F e= M 11 / v3F3 ，左邊括號(hào)內(nèi)具有力的量綱。xy123s2OAB12M11v2F3v3 OABMe1Me(c)JeOA1則有： d(me v23 /2 )= Fe v3 dtFe ds作者：潘存云教授(a)xy123s2OAB12M11v2F3v3 (b)OA同樣可知，圖(d)與圖(a)的動(dòng)力學(xué)效果等效。稱構(gòu)件3為等效構(gòu)件， me為等效質(zhì)量，F(xiàn)e為等效力。 Fev3me等效替換的條件：2.等效構(gòu)件所具有的動(dòng)能應(yīng)等于原系統(tǒng)所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的動(dòng)能之和。1.等效力或力矩所作的功與原系統(tǒng)所有外力或外力矩所作的功相等:PePi EeEid(me v23 /2 )= Fe v3 dtFe ds

10、 Fev3me(d)可進(jìn)一步簡(jiǎn)化天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 取移動(dòng)構(gòu)件作為等效構(gòu)件 由兩者動(dòng)能相等由兩者功率相等求得等效力矩 得等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 由兩者功率相等由兩者動(dòng)能相等求得等效力 得等效質(zhì)量 一般結(jié)論：取轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件作為等效構(gòu)件分析：由于各構(gòu)件的質(zhì)量mi和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jci是定值，等效質(zhì)量me和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je只與速度比的平方有關(guān),而與真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律無關(guān)，而速度比又隨機(jī)構(gòu)位置變化，即：me=me ()而Fi , Mi可能與、t有關(guān)，因此，等效力Fe和等效力矩Me也是這些參數(shù)的函數(shù)：也可將驅(qū)動(dòng)力和阻力分別進(jìn)行等效處理，得出等效驅(qū)動(dòng)力矩Med或等效驅(qū)動(dòng)力Fed和等效阻力矩Mer和等效阻力Fer，則有

11、：Je=Je ()Fe=Fe(,t)Me= Med MerMe=Me(,t)Fe= Fed Fer特別強(qiáng)調(diào)：等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量只是一個(gè)假想的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量它并不是機(jī)器所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量代數(shù)之和。7 - 2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程說明：1、等效力（力矩）為假想的力（力矩）； 等效力（力矩）不僅與外力（力矩）有關(guān)，而且與各構(gòu)件 相對(duì)于等效構(gòu)件的速度比有關(guān)； 等效力（力矩）與機(jī)械系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的真實(shí)速度無關(guān)；2、等效質(zhì)量（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）為假想的質(zhì)量（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）； 等效質(zhì)量（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）不僅與各構(gòu)件質(zhì)量（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）有 關(guān)，而且與各構(gòu)件相對(duì)于等效構(gòu)件的速度比平方有關(guān)； 等效質(zhì)量（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）與機(jī)械系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)

12、件的真實(shí)速度無關(guān)3、等效量為位置（速度、時(shí)間）的函數(shù)三、運(yùn)動(dòng)方程的推演稱為能量微分形式的運(yùn)動(dòng)方程式。初始條件：t=t0時(shí)，=0，0， Je=Je0, vv0， me=me0 , 則對(duì)以上兩表達(dá)式積分得：變換后得稱為能量積分形式的運(yùn)動(dòng)方程。稱為力矩(或力)形式的運(yùn)動(dòng)方程?；剞D(zhuǎn)構(gòu)件 移動(dòng)構(gòu)件 或把表達(dá)式對(duì)于以上三種運(yùn)動(dòng)方程，在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)邊界條件來選用。小結(jié)7 - 2 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方程（1） 對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的單自由度機(jī)械系統(tǒng)，可以等效成為一個(gè)簡(jiǎn)單的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的模型進(jìn)行研究。（瞬時(shí)）（2）不知道機(jī)構(gòu)真實(shí)運(yùn)動(dòng)的情況下，可以求出等效量（Fe、Me、me、Je）（3）等效量（Fe、Me、me、Je）

13、均為為機(jī)構(gòu)位置（速度、時(shí)間）的函數(shù)。（4）等效量（Fe、Me、me、Je）均為假想的量，不是機(jī)構(gòu)真實(shí)的合力、合力矩、總質(zhì)量和總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。作者：潘存云教授作者：潘存云教授一、產(chǎn)生周期性波動(dòng)的原因作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力矩Md ()和阻力矩Mr ()往往是原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的周期性函數(shù)。分別繪出在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)的變化曲線。動(dòng)能增量：MdMrabcdea在一個(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分析以上積分所代表的的物理含義根據(jù)能量守恒，外力所作功等于動(dòng)能增量。MdaMra74 機(jī)械周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)作者：潘存云教授MdMrabcdea力矩所作功及動(dòng)能變化:MdMr盈功“”b-cMdMr盈功“”d-e

14、MdMr虧功“”e-a在一個(gè)循環(huán)內(nèi)：這說明經(jīng)過一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)之后，機(jī)械又回復(fù)到初始狀態(tài),其運(yùn)轉(zhuǎn)速度呈現(xiàn)周期性波動(dòng)。Wd=Wr即：= 0動(dòng)能的變化曲線E()、和速度曲線()分別如圖所示：EE=0aa區(qū) 間外力矩所作功主軸的動(dòng)能E作者：潘存云教授二、周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)平均角速度：T額定轉(zhuǎn)速已知主軸角速度：=(t)不容易求得，工程上常采用算術(shù)平均值：m(max +min)/2 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速： n 60m /2 rpmmaxmin 表示了機(jī)器主軸速度波動(dòng)范圍的大小，稱為絕對(duì)不均勻度。但在差值相同的情況下，對(duì)平均速度的影響是不一樣的。對(duì)于周期性速度波動(dòng)的機(jī)械，加裝飛輪可以對(duì)速度波動(dòng)的范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。下面介紹

15、有關(guān)原理。maxmin如:maxmin， m110，m2100則：1(maxmin)/ m1 =0.12(maxmin)/ m2 =0.01定義：(maxmin)/ m 為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)，它表示了機(jī)器速度波動(dòng)的程度。maxm(1+/2)可知，當(dāng)m一定時(shí)，愈小，則差值maxmin也愈小，說明機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)愈平穩(wěn)。minm(1-/2)2max2min 22m 由m(max +min)/2 以及上式可得： 機(jī)器2速度波動(dòng)對(duì)平均速度的影響程度為1%，而機(jī)器1的影響程度達(dá)到10%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)時(shí)要求：造紙織布 1/401/50紡紗機(jī) 1/601/100發(fā)電機(jī) 1/1

16、001/300機(jī)械名稱 機(jī)械名稱 機(jī)械名稱 碎石機(jī) 1/51/20汽車拖拉機(jī) 1/201/60沖床、剪床 1/71/10切削機(jī)床 1/301/40軋壓機(jī) 1/101/20水泵、風(fēng)機(jī) 1/301/50機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)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)大也不影響其工作性能，故可取大些三、飛輪的簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)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)慣量 JF 。作者：潘存云教授MdMrabcdeaE1、飛輪的調(diào)速原理在位置b處，

17、動(dòng)能和角速度為： Emin 、min加裝飛輪的目的就是為了增加機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)而起到調(diào)節(jié)速度波動(dòng)的目的。為什么加裝飛輪之后就能減小速度的波動(dòng)呢？而在位置c處為： Emax 、 max在b-c區(qū)間處動(dòng)能增量達(dá)到最大值： EmaxEmax - EminJe (2max-2min )/2 Je2m 得： Je=Wmax /2m 稱Wmax為最大盈虧功 max Emaxmin Emin此時(shí)盈虧功也將達(dá)到最大值： WmaxEmax或 = Wmax /Je2m設(shè)計(jì)時(shí)要求：= Wmax /(Je+JF )2m= Wmax /J2m飛輪調(diào)速原理：對(duì)于一臺(tái)具體的機(jī)械而言，Wmax、m、Je 都是定值，當(dāng)JF運(yùn)轉(zhuǎn)

18、平穩(wěn)。 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。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，選用小功率原動(dòng)機(jī)以降低成本。應(yīng)用：玩具小車、鍛壓機(jī)械、縫紉機(jī) 縫紉機(jī)等機(jī)械利用飛輪順利越過死點(diǎn)位置。 玩具小車?yán)蔑w輪提供前進(jìn)的動(dòng)力； 飛輪在機(jī)械中的作用，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能器。當(dāng)外力對(duì)系統(tǒng)作盈功時(shí)，它以動(dòng)能形式把多余的能量?jī)?chǔ)存起來，使機(jī)械速度上升的幅度減??；當(dāng)外力對(duì)系統(tǒng)作虧功時(shí)，它又釋放儲(chǔ)存的能量，使機(jī)械速度下降的幅度減小。作者：潘存云教授2

19、、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF的近似計(jì)算： 所設(shè)計(jì)飛輪的JF應(yīng)滿足： ，即：一般情況下，Jem 則： J JE = J2m/2 = J2m/2作者：潘存云教授MdMrEabcdea三、Wmax的確定方法在交點(diǎn)位置的動(dòng)能增量E正好是從起始點(diǎn)a到該交點(diǎn)區(qū)間內(nèi)各代表盈虧功的陰影面積代數(shù)和。WmaxEmaxEmin EmaxEmax、Emin出現(xiàn)的位置：在曲線Md與 Mr的交點(diǎn)處。E()曲線上從一個(gè)極值點(diǎn)躍變到另一個(gè)極值點(diǎn)的高度，正好等于兩點(diǎn)之間的陰影面積(盈虧功)。作圖法求Wmax：任意繪制一水平線，并分割成對(duì)應(yīng)的區(qū)間，從左至右依次向下畫箭頭表示虧功，向上畫箭頭表示盈功，箭頭長(zhǎng)度與陰影面積相等，由于循環(huán)始末的動(dòng)

20、能相等，故能量指示圖為一個(gè)封閉的臺(tái)階形折線。則最大動(dòng)能增量及最大盈虧功等于指示圖中最低點(diǎn)到最高點(diǎn)之間的高度值。 強(qiáng)調(diào)不一定是相鄰點(diǎn) Wmax Emax Emin可用折線代替曲線求得E作者：潘存云教授舉例：已知驅(qū)動(dòng)力矩為常數(shù)，阻力矩如圖所示，主軸的平均角速度為：m=25 1/s,不均勻系數(shù)0.05，求主軸飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J。解：1)求Md , 在一個(gè)循環(huán)內(nèi)，Md和Mr所作的功相等，于是：作代表 Md的直線如圖。2)求Amax各陰影三角形的面積分別為：三個(gè)三角形面積之和0/4/43/43/49/89/811/811/813/813/815/815/8210/16-20/1615/16-10/1610

21、/16-10/165/16區(qū)間面積10Mr作能量指示圖2kN-m3/20書上例題自學(xué)Md由能量指示圖，得：Wmax10/83.93 KN-mJ Wmax /2m3.9310/(0.05252)Wmax 126 kgm2天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授75 機(jī)械非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)對(duì)于非周期性速度波動(dòng)必須用調(diào)速器進(jìn)行調(diào)節(jié)。離心式調(diào)速器的工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)用油油箱供油油箱供油發(fā)動(dòng)機(jī)用油油箱供油進(jìn)油減少轉(zhuǎn)速降低開口增大回油增加一、Je=Je (), Me=Me () 是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù) 如由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)等。設(shè)它們是可積分的。邊界條件可求得t=t0時(shí)，=0，0， Je=Je0由

22、 ()=d/dt 聯(lián)立求解得 (t) 73 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程的求解求等效構(gòu)件的角加速度 若Me常數(shù)，Je常數(shù),由力矩形式的運(yùn)動(dòng)方程得： Jed/dt=Me積分得： 0t即： =d/dt=Me/Je = 常數(shù) 再次積分得： 00tt2/2二、Je=const，MeMe () 如電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)和攪拌機(jī)等。應(yīng)用力矩形式的運(yùn)動(dòng)方程解題較方便。Me ()Med()- Mer()變量分離： dt=Jed/ Me ()積分得:Jed/dt若 t=t0=0, 0=0 則可求得(t),由此求得 若t=t0=0, 0=0， 則有三、Je=Je () ，Me=Me (、) 運(yùn)動(dòng)方程: d(Je ()21/2 )=Me (、)d 為非線性方程，一般不能用解析法求解，只能用數(shù)值解法。不作介紹。角加速度為 =d/dt 由d=dt積分得位移 天津大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 由此可得速度不均勻系數(shù)：3.飛輪調(diào)節(jié)周期性速度波動(dòng)的基本原理由于外力的周期性變化，外力對(duì)系統(tǒng)所做的功也是周期性變化的。由動(dòng)能定理可知，系統(tǒng)的動(dòng)能也隨之周期性變化。在一個(gè)周期內(nèi)，系統(tǒng)動(dòng)能的最大變化量，其大小應(yīng)等于同一周期內(nèi)外力對(duì)系統(tǒng)所做的最大盈虧功，即：飛輪在機(jī)械中的作用，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)能器。當(dāng)外力對(duì)系統(tǒng)作盈功時(shí)，它以動(dòng)能形式把多余的能量?jī)?chǔ)存起來，使機(jī)械速度