第七章机械运动速度波动的调节西农版.ppt

Northwest AF University 第七章 机械运动速度波动的调节 第一节 概述 《机械设计基础》 第二节 稳定状态下机械周期性速度波动及其调节 第三节 机械的非周期性速度波动及其调节 第一节 概述 一、本章的研究内容及目的 第7章 机械的运转速度波动的调节 二、机械运转的三个阶段 三、作用在机械上的力 一、本章的研究内容及目的： 第7章 机械的运转速度波动的调节 研究机械速度波动及其调节的方法，以便将机械运转速度的波动限制在许可范围之内。 二、机械运转的三个阶段： 第7章 机械的运转速度波动的调节 从机器开始运动到终止运动所经历的时间内，机器的工作过程一般都要经历启动阶段、稳定运转阶段、停车阶段三个阶段。 二、机械运转的三个阶段： 第7章 机械的运转速度波动的调节 1.启动阶段：原动件的速度从零逐渐上升到开始稳定运转的 过程 。 特点：驱动力所作的驱动功Wd大于克服阻抗力所消耗的阻 抗功Wc（为输出功Wr与损失功Wf之和），机械内积 蓄了动能E。即 Wd-Wc=E ω：0 →ωm 2.稳定运转阶段：原动件速度保持常数（匀速稳定运转）或 在正常工作速度的平均值上下作周期性的速度 波动 （变速稳定运转） 。 特点：对每一个运动循环而言，其初速度等于末速度，即 Wd = Wc。 二、机械运转的三个阶段： 第7章 机械的运转速度波动的调节 1）周期变速稳定运转： ①定义：原动件在平均角速度的上下作周期性的反复波动 叫周期变速稳定运转。 ②运动循环：原动件的位置、速度和加速度从某一原始值 变回到该原始值的变化过程叫一个运动循环。 ③运动周期：一个运动循环所经历的时间叫运动周期。 ④周期变速稳定运转的特点： 对于一个运动周期有：Wd=Wc 、ωS = ωd 、ES = Ed 对于一个运动周期内的某一时间间隔有： Wd ≠ Wc 、ωS ≠ ωd 、ES ≠ Ed 二、机械运转的三个阶段： 第7章 机械的运转速度波动的调节 2）等速稳定运转： ωm = 常数 3.停车阶段：原动件的速度从正常工作速度值下降到零的过程 。 ω：ωm → 0 Wd = 0 Wr = 0 Wc= Wf + 制动中消耗的功 E = - Wc 三、作用在机械上的力： 第7章 机械的运转速度波动的调节 当忽略机械中各构件的重力以及运动副中的摩擦力时，作用在机械上的力可分为工作阻力和驱动力两大类： 工作阻力 驱动力 三、作用在机械上的力： 第7章 机械的运转速度波动的调节 1.驱动力（按机械特性分）： （1）驱动力为常量：如用重锤的质量作为驱动力时。 （2）驱动力是位移的函数：如利用弹簧作驱动力时。 （3）驱动力是速度的函数：电动机发出的驱动力。 三、作用在机械上的力： 第7章 机械的运转速度波动的调节 2.生产阻力（按机械特性分）： （1）生产阻力为常量：如起重机悬吊物的重量。 （2）生产阻力是位置的函数：如往复式压缩机。 （3）生产阻力是速度的函数：如鼓风机、离心泵中的阻力。 （4）生产阻力是时间的函数：如碎石机、球磨机，其机械特性随加工材料粒度变化而变化，因此生产阻力随时间变化。 第7章 机械的运转速度波动的调节 第二节　稳定状态下机械周期性速度波动及调节 一、产生周期性速度波动的原因： １.Ｍed、Ｍer都是φ的函数 　　作用在机械上的驱动力矩和阻抗力矩往往都是原动件转角φ的周期性函数。其等效力矩Ｍed、Ｍer必然也是等效构件转角φ的周期性函数。 ２.机械动能的增量为： 当输入功大于输出功时多余的功称为盈功。盈功——动能——促使动能增加,?E 0 ，用“+”号表示。 当输入功小于输出功时两者之差称为亏功。亏功——补偿——导致动能减少?E 0 ，用“-”号表示。 一、产生周期性速度波动的原因： 第7章 机械的运转速度波动的调节 3.公共周期： Me = Med - Mer 、Je从某一原始值开始又回到该原始值得变化过程，是Me = Med - Mer 、Je的最小公倍数。 在一个公共周期内等效构件的机械动能增量等于零，即 4.最大盈亏功的确定：（最大盈亏功?W max指一个周期内，驱动功和阻抗功之差的最大值） （1）能量指示图：用于表示机构在各位置时的能量大小的相对变化关系。 一、产生周期性速度波动的原因： 第7章 机械的运转及其速度波动的调节