《第9章机械的功率平衡.ppt

机械的非周期性速度波动及其调节 平面机构的平衡 * * 第10章 机械的功率平衡 机构原动件的运动规律由各构件的质量、转动惯量和作用在机械上的力等因素决定，即原动件的运动规律并非绝对均匀。 机械运转的三个阶段 停车：阻力的功等于动能减量 稳定运转期： 动力功Wd =阻力功Wc DW = Wd - Wr = E2- E1 =DE 功能关系 只要 Wd ≠ Wr , 系统运动就不可能匀速 启动：驱动力做功等于阻力的功加系统动能增量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在机械稳定运转过程中，其等效构件在稳定运转的一个周期φr 内所受等效驱动力矩Md(φ)与等效阻力矩Mr(φ) 的变化曲线。　　 产生周期性速度波动的原因在于： 作用在机械系统上的等效力矩和（或）等效转动惯量，是等效构件位置的周期性函数。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 速度波动产生的不良后果： ①在运动副中引起附加动压力，加剧磨损，使工作可 靠性降低。 ②引起弹性振动，消耗能量，使机械效率降低。 ③影响机械的工艺过程，使产品质量下降。 ④载荷突然减小或增大时，发生飞车或停车事故。 为了减小这些不良影响，就必须对速度波动范围进行调节。 二、速度波动调节的方法 1.对周期性速度波动，可在转动轴上安装一个质量较 大的回转体（俗称飞轮）达到调速的目的。 2.对非周期性速度波动，需采用专门的调速器才能调节。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 飞轮调速的实质：起能量储存器的作用。转速增高时，将多于能量转化为飞轮的动能储存起来，限制增速的幅度；转速降低时，将能量释放出来，阻止速度降低。 锻压机械：在一个运动循环内，工作时间短，但载荷峰值大，利用飞轮在非工作时间内储存的能量来克服尖峰载荷，选用小功率原动机以降低成本。 应用：玩具小车、锻压机械、缝纫机 缝纫机等机械利用飞轮顺利越过死点位置。 玩具小车利用飞轮提供前进的动力； Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 非周期性速度波动调节的思路是：设法使驱动力矩所作的功与工作阻力所作的功恢复一定的平衡关系，即通过改变对原动机能量供应的方法予以调节，这犹如汽车上坡时需加大油门以增大油量的供给，而下坡时减小油门以减小油量的供给一样。常见的调节方法有两种：一是利用原动机的自调性；二是采用反馈控制方法进行调节。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 离心式调速器的工作原理： 发动机用油 油箱供油 油箱供油 发动机用油 油箱供油 进油减少 转速降低 开口增大 回油增加 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当机构中存在作往复运动和平面复合运动的构件时，这些构件在运动中产生的惯性力和惯性力矩不可能像转子那样在构件本身上予以平衡，必须对整个机构进行平衡。 机构平衡的条件是：通过机构质心的总惯性力和总惯性力偶矩M分别为零，即： P=0 M=0 一、平面机构惯性力的平衡条件 对于活动构件的总质量为m、总质心S的加速度为as的机构，要使机架上的总惯性力P 平衡，必须满足： as=0 ?机构的总质心S 匀速直线运动或静止不动。 欲使as=0, 就得设法使总质心S 静止不动。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Cop