機械原理機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)(存儲版)
【正文】 轉(zhuǎn)的不均勻程度 。 ?當(dāng)機械出現(xiàn)盈功時 ， 它以動能的形式將多余的能量儲存起來 ， 使主軸角速度上升幅度減小； ?當(dāng)出現(xiàn)虧功時 ， 它釋放其儲存的能量 ， 以彌補能量的不足 ， 使主軸角速度下降的幅度減小 。 即 周期性速度只能減小，不可能消除。 D由圓周速度： v=πDn/60 確定 , QAD2＝ 4gJF [v] b)盤形飛輪 當(dāng)選定飛輪材料和直徑 D之后，可確定飛輪寬度 B。m 一、非周期性速度波動 167。 2．最大盈虧功 ?Wmax的計算 最大盈虧功 ?Wmax是指機械系統(tǒng)在一個運動循環(huán)中動能變化的最大差值，即一個運動循環(huán)中最大角速度與最小角速度之間盈功與虧功的代數(shù)和，所以其大小不一定等于系統(tǒng)盈功或虧功的最大值，應(yīng)根據(jù)能量指示圖來確定。 ?/2 3?/2 a b（ 50?） c（ 50?） a180。 D60[v] /πn 其中 [v]按下表中的安全值選取，以免輪緣因離心力過大而破裂： 鑄鐵制飛輪 鋼制飛輪 輪緣輪輻整鑄 輪緣輪輻分鑄 30～ 50 m/s 145～ 55 m/s 輪緣輪輻整鑄 整鑄盤形飛輪 140～ 60 m/s 軋鋼制盤形飛輪 170～ 90 m/s 100～ 120 m/s 設(shè)輪緣的寬度為 b，比重為 γ (N/m3), 則： QA＝ Vγ =π DHbγ 于是 Hb＝ QA/π Dγ 對較大的飛輪，取 H≈ ；對較小的飛輪，取 H≈2b 。 所以，過分追求機械運動速度 均勻性，將會使飛輪過于笨重。 2. 周期性速度波動的調(diào)節(jié) ??? ?? 一定eM eJ ??? ? 機械運轉(zhuǎn)平穩(wěn)?eeMJ? ?? 為了減少機械運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的周期性速度波動 ， 常用的方法是在機械中 安裝具有較大轉(zhuǎn)動慣量 JF 的飛輪 來進(jìn)行調(diào)節(jié) 。 ?虧功： ?E 0 ， 用 “ ”號表示 。 2. 能量形式的運動方程式 ?以回轉(zhuǎn)構(gòu)件為等效構(gòu)件時 dttMJd ee ????? ),(])(21[ 2 ?????? dMdttMJd eee ???????? ),(22????? dMdttMJd eee ???????? ),(22eee MddJddJ ??????2)2/( 22dtddtdddtdtddd???????????1)2/()2/( 22ee MdJd ??? )2/( 2eee MddJdtdJ ?? ??? 22能量微分形式的機械運動方程式 積分可得 能量積分形式的機械運動方程式 ??? ?? ??? 02021 2121 dMJJ eee?以移動構(gòu)件為等效構(gòu)件時，同理可得類似的運動方程 eee MddJdtdJ ?? ??? 22能量積分形式的機械運動方程式 ??? ?? ??? 02021 2121 dMJJ eee能量微分形式的機械運動方程式 ?以回轉(zhuǎn)構(gòu)件為等效構(gòu)件時 ??? ss eee dsFvmvm 02021 2121能量積分形式的機械運動方程式 eee Fdsdmvdtdvm ?? 22能量微分形式的機械運動方程式 以上方程形式在解決不同的問題時 ， 具有不同的作用 ， 可以靈活運用 。 在上圖所示的曲柄滑塊機構(gòu)中 ， 如選取滑塊 3為等效構(gòu)件 (其廣義坐標(biāo)為滑塊的位移 s3)， 運動方程式可改寫成下列形式： 2 112 2 232 21 2 2 3 3 1 333 33( ) ( ) ( )2 S Svvd J m J m v M F d tv v v v??????? ???? ??? ? ? ? ????? ????????????等效質(zhì)量 )(3smm ee ?等效力 ),(33 tvsFF ee ?用等效轉(zhuǎn)質(zhì)量 （ me） 和等效力 （ Fe） 表示的機械運動方程式的一般表達(dá)式為 dtvtvsFvsmd ee 333233 ),(])(21[ ?曲柄滑塊機構(gòu)等效力學(xué)模型 2 2 22321 2 2 31 1 13131SeSevvJ J J m mvM M F?? ? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??????? ??????1 2 2 22 21 2 2 33 331133( ) ( ) ( )SeSevm J m J mv v vF M Fv????? ? ? ????????? ??? ???等效質(zhì)量 、 等效力也是機構(gòu)位置的函數(shù) ，與速比有關(guān) ， 與機構(gòu)的真實速度無關(guān) 。 對于單自由度機械系統(tǒng)采用 動能定理 建立運動方程式 。 不同的原動機具有不同的機械特性。 此階段分三種情況： ① ? =常數(shù) —— 等速穩(wěn)定運轉(zhuǎn) ② ? ?常數(shù)，但在正常工作速度的平均值 ?m上下作周期性速度 波動 —— 周期變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn) ω m t ω 穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 啟動 停止 ?功 (率 )特征： WdWc?T=0 ?動能特征： E= WdWc?T=0 ?速度特征： ?t=?T+t 功能關(guān)系： Wd=Wc ③ 非 周期 變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn) ω m t ω 穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 啟 動 停止 勻速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時 ， 速度 不需要調(diào)節(jié) 。第七章 機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動 的
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