第7章機械動力學(參考版)
2025-07-03 04:35本頁面
【正文】 作業(yè)：79，710，71538 / 38。盈功最大值→系統(tǒng)動能最大，虧功最大值→系統(tǒng)動能最小以最大盈虧功表示系統(tǒng)動能的最大增量JF－飛輪轉(zhuǎn)動慣量， JC－常轉(zhuǎn)動慣量Ja、Jb－角速度ω為ωa、ωb時的變轉(zhuǎn)動慣量當變轉(zhuǎn)動慣量較小，忽略Ja、Jb，有 （a）運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù) 平均角速度 上二式相乘，則 以 ， 代入式（a）以許用運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)[δ]代替δ，[W] 代，求得飛輪轉(zhuǎn)動慣量許用運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)[δ]機器名稱[δ]機器名稱[δ]破碎機1/51/20紡紗機1/601/100沖、剪、鍛床1/71/20船用發(fā)動機1/201/150泵1/51/30壓縮機1/501/100軋鋼機1/101/25內(nèi)燃機1/801/150農(nóng)業(yè)機械1/51/50直流發(fā)電機1/1001/200織布、印刷1/51/50交流發(fā)電機1/2001/300金屬切削機床1/201/50航空發(fā)動機小于1/200汽車拖拉機1/201/60汽輪發(fā)電機小于1/200例3已知等效阻力矩Mr如圖所示，等效驅(qū)動力矩為常數(shù)，取機器主軸為等效構(gòu)件，其轉(zhuǎn)速為1000r/min，求當運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)δ≤，安裝在主軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量JF，其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量忽略不計。，記為 ，代入（3）迭代式：取初值 （平均角速度或額定角速度）求得 依次求出 ，…，若，則機器真實運動規(guī)律求得若，則以代替，重復(fù)迭代 機械系統(tǒng)速度波動及其調(diào)節(jié)周期性速度波動－飛輪調(diào)節(jié)非周期性速度波動－調(diào)速器調(diào)節(jié)離心調(diào)速器當Mr變化Md＞Mr，ω↑，F(xiàn)g↑,氣門開度↓，工作介質(zhì)↓Md↓，ω↓，反之亦然。解：1）運動分析，求得：（*），代入式（*），行星輪與中心輪的中心距（系桿長）：LH=m(Z1+Z2)/2=300mm2）求等效力矩Mv3）求等效轉(zhuǎn)動慣量Jv三． 機器運動方程式的建立及求解求機器真實運動規(guī)律，機器運動方程式的建立轉(zhuǎn)動構(gòu)件為等效構(gòu)件：力矩形式的機器運動方程（微分形式）， （1）能量形式的機器運動方程（動能變化=外力之功 積分形式） （2）機器運動方程的求解1）當，由積分形式（2）常數(shù) 因， 2）當，由微分形式（1）不能求出解析解，只能用數(shù)值（迭代）法求解。解：1）運動分析VB=LABω1， VS2=VB=VC， VF=VE===2）求Mv 3）求Jv 例2 行星輪系如圖示，已知Z1=Z2’=20Z2=Z3=40，各構(gòu)件質(zhì)心在各輪中心，J1=，J2=，J2’=，JH=，行星輪質(zhì)量m2=2kg，m2’=4kg，齒輪模數(shù)均為m=10mm。2）當Fi、Mi為常數(shù)，或Fi=Fi(φ)、Mi=Mi(φ)，則Fv=Fv(φ)、 Mv=Mv(φ)有機器運動方程式：3）當、或，則Fv=Fv(φ,ω)、 Mv=Mv(φ,ω)在未知機器真實運動規(guī)律求得之前，F(xiàn)v，Mv不可求。E、N代入微分表達式：等效量的計算設(shè)機器主軸角速度為ω1，有令：Jv－等效轉(zhuǎn)動慣量， Mv－等效力矩則有：，或 上述是假想地將整個機械系統(tǒng)用機器中某一構(gòu)件代替（通常是機器的主軸），這種假想的構(gòu)件稱為等效構(gòu)件，研究機器的真實運動規(guī)律，轉(zhuǎn)化為研究等效構(gòu)件的運動規(guī)律，其模型為圖a) a) b)等效構(gòu)件也可為移動構(gòu)件，設(shè)速度為V1，圖b)則：mv－等效構(gòu)件的等效質(zhì)量， Fv－作用于等效構(gòu)件的等效力等效參數(shù)計算依據(jù)等效力與等效力矩（功率相等）：作用于等效構(gòu)件上的等效力或等效力矩的瞬時功率=作用在機器各構(gòu)件上力與力矩的瞬時功率之和等效質(zhì)量與等效轉(zhuǎn)動慣量（動能相等）：等效構(gòu)件具有的動能=機器各構(gòu)件具有的動能之和等效參數(shù)計算的討論（以轉(zhuǎn)動構(gòu)件為例）1）、及、只與機構(gòu)位置有關(guān)，當機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式及尺寸確定后，可設(shè)ω1=1（或V1=1），其比值可求，故在機器真實運動規(guī)律求得之前，Jv（或mv）可求?！?”、“”由cos決定，為“+”，F(xiàn)i為驅(qū)動力。平衡又分為：完全平衡、部分平衡慣性力完全平衡的對稱結(jié)構(gòu)慣性力完全平衡的加平衡重方法單缸發(fā)動機不能采用完全平衡的方法，否則機構(gòu)尺寸過大。二．機構(gòu)的平衡機構(gòu)靜平衡－機構(gòu)合慣性力在機架上的平衡（機構(gòu)運動時，機構(gòu)的總質(zhì)心位置不變）。因此
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