機(jī)械原理 課件 第11章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)

機(jī)械原理第11章機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)及速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)目錄機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型2

機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程及其求解3機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法4

外力作用下的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程1目錄

機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型2

機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程及其求解3

機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法4

外力作用下的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程12)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械在已知外力作用下的真實(shí)運(yùn)動(dòng)求解

運(yùn)動(dòng)和力分析原動(dòng)件真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律高速重載高精度高度自動(dòng)化重要！機(jī)械系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)原動(dòng)件速度波動(dòng)運(yùn)動(dòng)副附加動(dòng)壓力壽命降低機(jī)械效率下降工作質(zhì)量差機(jī)械振動(dòng)增加噪聲大機(jī)械系統(tǒng)外力問(wèn)題！降低速度波動(dòng)前面在研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及力分析時(shí)，一般都假設(shè)原動(dòng)件做等速運(yùn)動(dòng)研究機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的目的和內(nèi)容依據(jù)能量守恒定理，列出機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能方程Wd

：輸入功；Wr：

阻抗功；Wf：

摩擦損耗功；Wc：總耗功；E,E0：

機(jī)械在所研究時(shí)間間隔終了、開(kāi)始時(shí)的動(dòng)能；n：

機(jī)械中運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目；mi

：運(yùn)動(dòng)構(gòu)件i的質(zhì)量；Jsi

：運(yùn)動(dòng)構(gòu)件i繞其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；vsi,vsio

：

運(yùn)動(dòng)構(gòu)件i的質(zhì)心在所研究時(shí)間間隔終了、開(kāi)始時(shí)的速度；ωi,ωi0

：運(yùn)動(dòng)構(gòu)件i在所研究時(shí)間間隔終了、開(kāi)始時(shí)的角速度。式中：機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段起動(dòng)階段穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段停車階段機(jī)械動(dòng)能的增加或減小，表現(xiàn)為機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的變化，可以將機(jī)械系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程概括為三個(gè)階段：機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段1.起動(dòng)階段原動(dòng)件的速度從零逐漸增大至某正常工作速度，此后機(jī)械開(kāi)始穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段2．穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段機(jī)械原動(dòng)件的速度在某平均值上下作周期性變化,對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中的一個(gè)周期T，驅(qū)動(dòng)功也等于總耗功:在運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的任一時(shí)間間隔內(nèi)都有盈功或虧功出現(xiàn)，導(dǎo)致原動(dòng)件速度變化:起動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段有如下兩種情況：（1）變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：原動(dòng)件的平均速度穩(wěn)定，但瞬時(shí)速度變化。（2）等速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：原動(dòng)件的速度為常數(shù)。2．穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段起動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段原動(dòng)件的速度從某正常工作速度下降至零。3．停機(jī)階段起動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段目錄

機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型2

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外力作用下的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程1等效驅(qū)動(dòng)力矩和等效阻力矩所做功之差為：盈虧功ΔW>0：盈功ΔW<0：虧功★在任一時(shí)間間隔內(nèi)都有盈功或虧功出現(xiàn)，導(dǎo)致原動(dòng)件速度波動(dòng)：★對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中的一個(gè)周期T：速度周期性波動(dòng)。MeMedMedMer機(jī)械系統(tǒng)周期性速度波動(dòng)的原因原動(dòng)件（主軸）的速度在某平均值wm上下作周期性的反復(fù)變化，稱為周期性速度波動(dòng)。平均角速度為：當(dāng)w

變化不大時(shí)，常用最大角速度和最小角速度的算術(shù)平均值近似代替實(shí)際平均角速度，即wmwmaxwminwjjT周期性速度波動(dòng)的衡量機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)程度用速度波動(dòng)的絕對(duì)量與平均速度的比值反映：速度波動(dòng)系數(shù)周期性速度波動(dòng)的衡量當(dāng)wm

一定時(shí)：為了使機(jī)械的速度波動(dòng)系數(shù)不超過(guò)允許值，應(yīng)滿足條件：速度波動(dòng)系數(shù)接近勻速運(yùn)轉(zhuǎn)wmax-wmind進(jìn)一步周期性速度波動(dòng)的衡量等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Je為常數(shù)時(shí)周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本原理：增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jed安裝一個(gè)大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的盤形回轉(zhuǎn)零件——飛輪周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本原理安裝飛輪前后，機(jī)械系統(tǒng)主軸速度的變化情況對(duì)比周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本原理一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)的最大盈虧功:飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似確定要保證機(jī)械的速度波動(dòng)系數(shù)若將平均角速度wm用平均轉(zhuǎn)速nm替代:注：若將飛輪安裝于其他構(gòu)件，則將轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jf再等效到相應(yīng)構(gòu)件上即可。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似確定（1）輪形飛輪由輪轂、輪輻和輪緣三部分組成。因輪輻和輪轂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比輪緣小得多一般可略去不計(jì)，將飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量取為輪緣轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:課后自學(xué)飛輪結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)近似認(rèn)為飛輪質(zhì)量集中于其平均直徑