機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)與調(diào)速(1)-資料下載頁
2025-04-29 12:10本頁面
【正文】 切削機(jī)床 1/30～ 1/40 軋壓機(jī) 1/10～ 1/20 水泵、風(fēng)機(jī) 1/30～ 1/50 1）當(dāng) Wmax與 ω 2m一定時 ， Jδ 是 一條等邊雙曲線。 δ J=JF+Je 當(dāng) δ 很小時， δ ↓ ? JF↑↑ ?δ ?J 2）當(dāng) JF與 ω m一定時 ， Wmaxδ 成正比。即 Wmax越大， 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度越不均勻。 4） JF與 ω m的平方成反比，即平均轉(zhuǎn)速越高，所需飛輪 的轉(zhuǎn)動慣量越小。一般應(yīng)將飛輪安裝在 高速軸 上。 過分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，將使飛輪過于笨重。 3) 由于 JF≠ ∞ ，而 Wmax和 ω m又為有限值，故 δ 不可能 為 “ 0”，即使安裝飛輪，機(jī)械總是有波動。 分析： JF≥ △ Wmax/[δ ]ω 2m 若飛輪安裝在其它軸上，則必須保證與裝在主軸上的飛輪所具有的動能相等，即： 得： J’ = Jω 2m /ω ’2m 若 ω ’m ω m 則： J’ J E = J’ω ’2m/2 = Jω 2m/2 作者：潘存云教授 φ Md Mr φ E a b c d e a39。 三、 Wmax的確定方法 在交點(diǎn)位置的動能增量 △ 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。 Wmax＝ Emax－ Emin ＝ △ Emax Emax、 Emin出現(xiàn)的位置： 在曲線 Md與 Mr的交點(diǎn)處。 E(φ )曲線上從一個極值點(diǎn)躍變到另一個極值點(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，箭頭長度與陰影面積相等，由于循環(huán)始末的動能相等，故能量指示圖為一個封閉的臺階形折線。則最大動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 輪形飛輪：由 輪轂、輪輻 和 輪緣 三部分組成。 輪轂 輪幅 輪緣 JA 四、 飛輪主要尺寸的確定 其輪轂和輪緣的轉(zhuǎn)動慣量較小，可忽略不計。其轉(zhuǎn)動慣量近似為： 主要尺寸： 寬度 B、輪緣厚度 H、平均值徑 D H B 22 ??gQmJJ AAF ???ρ為慣性半徑 D2 D D1 gDQJ AF 42?)(4 22 HDgQ A ??因?yàn)?HD， 故忽略 H2， 于是上式可簡化為 ： 2Nm])2/()2/[(8 22 HDHDgQ A ????H B JA D2 D D1 )4(212221 DDgQJ AF???式中 QAD2稱為飛輪矩，當(dāng)選定飛輪的平均直徑 D之后，就可求得飛輪的重量 QA。 QAD2＝ 4gJF 作者：潘存云教授 D60[v] /πn 其中 [v]按表選取，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： 飛輪重量： QA＝ Vγ =π DHBγ ? HB＝ QA/π Dγ 對較大的飛輪，取 : H≈ 當(dāng)選定 H或 B之后，另一參數(shù)即可求得。 D由圓周速度： v=πDn/60 確定 , [v] 對較小的飛輪，取 : H≈2B 盤形飛輪： B D 選定圓盤直徑 D之后，可得飛輪的質(zhì)量： 選定飛輪的材料之后，可得飛輪的寬度 B： 為保證安全，飛輪的外圓線速度不能超過許用值： 鑄鐵飛輪： vmax≤ 36 m/s 鑄鋼飛輪： vmax≤ 50 m/s 應(yīng)當(dāng)說明，飛輪不一定是外加的專門附件。實(shí)際機(jī)械中，往往用增大帶輪或齒輪的尺寸和質(zhì)量的方法，使它們兼起飛輪的作用，還應(yīng)指出，本章介紹的飛輪設(shè)計方法，沒有考慮除飛輪之外其它構(gòu)件的動能變化，因而是近似設(shè)計。由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) δ 容許有一個變化范圍，所以這種近似設(shè)計可以滿足一般的使用要求。 2)2(21 DgQJ AF ? gDQ A82?飛輪矩： QAD2＝ 8gJF QA＝ Vγ =π D2Bγ/4 ?? 24DQB A?作者：潘存云教授 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： ω m=25 1/s,不均勻系數(shù) δ ＝ ，求主軸飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 J。 解： 1)求 Md , 在一個循環(huán)內(nèi)，Md和 Mr所作的功相等，于是： ?? ? ?? 202 1 dMM rd5)]10221(21021[2 1 ??????? ???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 20π /16 15π /16 10π /16 10π /16 10π /16 5π /16 區(qū)間 面積 10 Mr 作能量指示圖 2π φ kNm π 3π /2 0 書上例題自學(xué) Md 由能量指示圖，得： △ Wmax＝ 10π /8＝ KNm J ＝ △ Wmax /[δ ]ω 2m ＝ 10/( 252) △ Wmax ＝ 126 kgm2 作者：潘存云教授 167。 7－ 5 機(jī)械非周期性速度波動及其調(diào)節(jié) 對于非周期性速度波動必須用調(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
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