【文章內容簡介】 a dd ?? )()( ??? ?? da rr ?? )()( )()( ?? rd WWE ???動能增量： Md Mr a b c d e a39。 φ ? ?? ?? ???a dMM rd )]()([在一個運動循環(huán)內 ， 驅動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 2221)()(21aaJJ ???? ??根據能量守恒，外力所作功等于動能增量。 Md φ a Mr φ a 167。 7－ 4 機械周期性速度波動及其調節(jié) 中南大學專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授 Md Mr a b c d e a39。 φ 力矩所作功及動能變化 : ↓ ↓ MdMr 虧功“－” ab ↑ ↑ MdMr 盈功“＋” bc ↓ ↓ MdMr 虧功“－” cd ↑ ↑ MdMr 盈功“＋” de ↓ ↓ MdMr 虧功“－” ea’ 在一個循環(huán)內： 這說明經過一個運動循環(huán)之后，機械又回復到初始狀態(tài) ,其運轉速度呈現周期性波動。 Wd=Wr 即： = 0 動能的變化曲線 E(φ )、和速度曲線 ω (φ )分別如圖所示： φ E ω φ ? ??? 39。 )(aa ard dMME ?? ?22 39。39。 2121 aaaa JJ ?? ??△ E=0 ωa ωa’ 區(qū) 間 外力矩所作功 主軸的 ω 動能 E 中南大學專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授 二 、 周期性速度波動的調節(jié) ?? Tm dT 01 ???平均角速度： T 額定轉速 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 +ωmin)/2 對應的轉速： n ＝ 60ωm /2π rpm ωmax－ ωmin 表示了機器主軸速度波動范圍的大小，稱為絕對不均勻度。但在差值相同的情況下，對平均速度的影響是不一樣的。 ω φ 對于周期性速度波動的機械，加裝飛輪可以對速度波動的范圍進行調節(jié)。下面介紹有關原理。 ωmax ωmin 中南大學專用 作者： 潘存云教授 如 :ωmax－ ωmin＝ π， ωm1＝ 10π， ωm2＝ 100π 則： δ 1＝ (ωmax－ ωmin)/ ωm1 = δ 2＝ (ωmax－ ωmin)/ ωm2 = 定義： δ ＝ (ωmax－ ωmin)/ ωm 為機器運轉速度不均勻系數，它表示了機器速度波動的程度。 ωmax＝ ωm(1+δ /2) 可知，當 ωm一定時， δ 愈小，則差值 ωmax－ ωmin也愈小，說明機器的運轉愈平穩(wěn)。 ωmin＝ ωm(1δ /2) ω2max－ ω2min ＝ 2δω2m 由 ωm＝ (ωmax +ωmin)/2 以及上式可得： 機器 1速度波動對平均速度的影響程度為 1%，而機器 2的影響程度達到 10% 中南大學專用 作者： 潘存云教授 對于不同的機器，因工作性質不同而取不同的值 [δ ]。 設計時要求： δ ≤[ δ ] 造紙織布 1/40～ 1/50 紡紗機 1/60`～ 1/100 發(fā)電機 1/100～ 1/300 機械名稱 [δ ] 機械名稱 [δ ] 機械名稱 [δ ] 碎石機 1/5～ 1/20 汽車拖拉機 1/20～ 1/60 沖床、剪床 1/7～ 1/10 切削機床 1/30～ 1/40 軋壓機 1/10～ 1/20 水泵、風機 1/30～ 1/50 機械運轉速度不均勻系數 δ 的取值范圍 驅動發(fā)電機的活塞式內燃機，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 三、飛輪的簡易設計 飛輪設計的基本問題： 已知作用在主軸上的驅動力矩和阻力矩的變化規(guī)律，在 [δ ]的范圍內，確定安裝在主軸上的飛輪的轉動慣量 JF 。 中南大學專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授 φ Md Mr a b c d e a39。 φ E ω φ 飛輪的調速原理 在位置 b處，動能和角速度為： Emin 、 ωmin 在主軸上加裝飛輪之后，總的轉動慣量為： 加裝飛輪的目的就是為了增加機器的轉動慣量進而起到調節(jié)速度波動的目的。為什么加裝飛輪之后就能減小速度的波動呢？ 機器總的動能為： E=Jω2/2 而在位置 c處為： Emax 、 ωmax 在 bc區(qū)間處動能增量達到最大值： △ Emax＝ Emax Emin ＝ J