ch11機器的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)(完整版)
【正文】 2 機器運轉(zhuǎn)的三個階段及其作用力 167。 167。 在任意時間間隔內(nèi)： 二 、 作用在機器上的驅(qū)動力和生產(chǎn)阻力 驅(qū)動力的形式 所謂機械特性通常是指力（或力矩）和運動參數(shù)（位移、速度、時間等）之間的關系。 說明 另外，在本章中認為外力是已知的。 建立等效動力學模型的步驟： 首先，可選取機械中 待求速度的轉(zhuǎn)動或移動構件 為等效構件，并以其位臵參數(shù)為 廣義坐標 。當外力和外力矩中有的力和力矩隨速度（或時間）變化時，則等效力和等效力矩是等效構件位臵和速度（或時間）的函數(shù)。 解析法： ? ? d ωM ω J dt?假設工作阻力為常數(shù)或者隨角速度變化，機器的傳動比為定值，即等效轉(zhuǎn)動慣量為常數(shù) ? ? 0M ω ?如果角速度為常數(shù)則： 00d()t ωt ωdt J M ?????如要研討過渡過程，則可根據(jù)已知的初始條件求解 ? ? 2M ω ab ω c ω? ? ?00 2da b ct ωt ωd t J???? ????積分后求解： 00 2 2 22 2 2a r c ta n a r c ta n4 4 4Jc ω bc ω btta c b a c b a c b?? ??? ? ???? ? ???2 40b ac??2 40b ac??2200 2 2 202 2 4 2 4a r c ta n a r c ta n4 2 4 2 4Jc ω b b a c c ω b a c bttb a c c ω b a c b c ω b a c b??? ? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ???速度波動產(chǎn)生的不良后果： ① 在運動副中引起附加動壓力，加劇磨損，使工作可 靠性降低。 機器在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段下，其等效力矩一般是機械位臵的周期性函數(shù)，即： Me(φ＋ φT）＝ Me(φ）。 （ 2）對于以內(nèi)燃機等為原動機的機械， 需安裝調(diào)速器來調(diào)節(jié)。但在差值相同的情況下，對平均速度的影響是不一樣的。 過分追求機械運轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，將使飛輪過于笨重。 如汽車上的一種飛輪制 動器。 強調(diào)不一定是相鄰點 Amax Emax Emin 可用折線代替曲線求得△ E 舉例： 已知驅(qū)動力矩為常數(shù)，阻力矩如圖所示，主軸的平均角速度為： ωm=25 rad/s,不均勻系數(shù) δ＝ ， 求主軸飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 J。 說明： 飛輪不一定是外加的專門附件。 2)求 Amax 各陰影三角形的面積分別為： 三個三角形面積之和 0～ π/4 π/4～ 3π/4 3π/4～ 9π/8 9π/8～ 11π/8 11π/8～13π/8 13π/8～15π/8 15π/8～ 2π 10π/16 10π/8 15π/16 5π/8 10π/16 5π/8 5π/16 區(qū)間 面積 10 Mr Md 作能量指示圖 2π φ kNm π 3π/2 0 書上例題自學 由能量指示圖，得： Amax＝ 10π/8＝ KNm J ＝ Amax /[δ]ω2m ＝ 10/( 252) Amax ＝ 126 kgm2 輪形飛輪：由 輪轂、輪輻 和 輪緣 三部分組成。 φ Md Mr φ E a b c d e a39。 利用它的儲能作用，在選用較小功率原動機的情況下， 能幫助克服很大的尖峰工作載荷。 設計時要求 ： δ ≤[ δ ] 表 81 機械運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) δ的取值范圍 驅(qū)動發(fā)電機的活塞式內(nèi)燃機，主軸速度波動范圍太大，勢必影響輸出電壓的穩(wěn)定性，故這類機械的δ 應取小些；反之，如沖床、破碎機等機械，速度波動大也不影響其工作性能，故可取大些 機械名稱 [δ ] 機械名稱 [δ ] 破碎機 ~ 壓縮機和水泵 ~ 交流發(fā)電機 ~ 沖床和剪床 ~ 減速器 ~ 飛輪設計的基本原理 飛輪設計的基本問題： 已知作用在主軸上的驅(qū)動力矩和阻力矩的變化規(guī)律，在 [δ]的范圍內(nèi)，確定安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 JF 。 （ 1） 對于以電動機為原動機的機械 ， 發(fā)動機用油 油箱供油 離心式調(diào)速器的工作原理 油箱供油進油減少 轉(zhuǎn)速降低 開口增大 回油增加 機械運轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù) ?? Tm dT 01 ???平均角速度： T 額定轉(zhuǎn)速 已知主軸角速度： ω=ω(t) 不容易求得，工程上常采用算術平均值： ωm＝ (ωmax +ωm
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