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机械原理——机械速度波动调节 机 械 原 理 Mechanisms and Machine Theory 踞佃恤含雨愈教抿搅撼驴颅掘眠属砒惫甩窃坡值捻阿淑掣傅友扭浮历蕾隆07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 7-1 机械运转过程 7-2 等效动力学模型 7-3 机械系统的等效运动方程式 7-4 周期性速度波动及其调节 7-5 非周期性速度波动及其调节 基本要求: 了解机械功、能和原动件运动速度的特点 掌握等效动力学模型的建立及其求解方法 掌握飞轮调速原理及飞轮设计的基本方法 了解非周期性速度波动的基本概念和方法 第7章 机械的运转及速度波动的调节 果渊仙混熙狗休道锋侨丝惨洼阎帝致蜗钎簇诌制慢患钢缨芜挨谨耘疆清石07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 1 工作阻力 机械工作时需克服的生产阻力 常见工作阻力的机械特性： 常数（如车床） 执行构件位置的函数（如曲柄压力机） 执行构件速度的函数(如鼓风机) 时间的函数（如揉面机） 2 驱动力 驱动原动件运动的力 常见驱动力的机械特性： 驱动力与运动参数之间的函数关系（位置的函数—内燃机，角速度的函数—电动机） 机器动能方程式： W = Wd – (Wr+Wf)=Wd-Wc = E2 – E1= ?E 外力功 = 驱动功 -- 总耗功 = 系统动能的增量 §7-1 概述—机械的运转过程 一、作用在机械上的力 阵每波官削潞咬核篮栓壹戒掇翠喉扯徒逼絮撵询萤铅拆掉叹弊晦喷肚中禁07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 机械特性举例 ? Md 同步角速度?o 额定角速度?n 额定转矩Mn ? M O A B N C 交流异步电机的机械特性 /产品目录 H 0 s p 四冲程内燃机发动机示功图 驱动力为转速的函数 驱动力为活塞位置的函数 吸气 压缩 膨胀 排气 驱动力为活塞位置的离散函数 讯胖瘪梢昔广栏但然敲宠钒澳姚桐芽绪沽盼谢撼虐阶杭去嗅札莹泵妻自厢07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 1 起动阶段(0 ? ?m) 特点：WdWr ? ?? ??=?m 2 稳定运转阶段(?m) 特点：Wd=Wr ? ?=?m 匀速稳定运转: ?m =C 变速稳定运转：周期性的速度波动, ?m?C 非周期性波动: ?m?C 3 停车阶段(?m ? 0) 特点： WdWr ? ?? ? ?m=0 总之 , 只要 wd?wc ，则 ?E ? 0 ? ?变化（速度波动） T T 起动 稳定运转 ?m ? t 制动 停车 二、机械系统运转过程（功、能转换） 摈游诅乾戮歹福焉粗菱话李卑及辕秽礼辞碎豁箩纲引尧怒派旦荔魔溜萌肪07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 vs2 M1 O, s1 m2, Js2 J1 A B 2 3 1 m3 v3 ?1 ?2 s2 F 机械运动方程：作用在机械上的力、构件的质量、转动惯量和运动参数之间的函数关系 单自由度系统 : F=1 由动能定理：机械在某一瞬时总动能增量dE等于该瞬时作用于该机械上各外力所作的元功之和dW dE=dW 机械系统示例 系统在dt内的动能增量： 各外力在dt内所作的元功之和： §7-2 机械的等效动力学模型 一、机械运动方程的一般表达式 鄙妹匀吐很关侦枝蓟呻锐啪路盂继讥闽鞘孟传勘缎异浙磁诺锨税颖赃默膘07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 n个活动构件组成的一般机械系统： 动能 功率 各参数意义及“?”讨论？ 一、机械运动方程的一般表达式 疾搐秆旗兑朗衰螺疾镍斋酣盖瓶鞘呛德粪缩秘彦备案嘛坦纠泉映裕徐址镐07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 机械的运动方程式：外力与运动参数间的函数表达式 对单自由度（F=1）的机械系统，只要知道一个构件的运动规律，其余构件的运动规律即可确定 将复杂的机械系统简化成一个构件(称等效构件)，建立最简单的等效动力学模型 求解不便!! 有无简单的处理方法？ 二、等效动力学模型的建立 窄涣谊涨琐创并雏斟瓤掣嗓谩芜册韶目简脂佐贱摄总钓竹叶婶赦酶茵盎舰07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 例：曲柄滑块机构 曲柄滑块机构，取１为原动件，?1为独立的广义坐标，则 x y vs2 F M1 O, s1 s2 m2, Js2 J1 A B 2 3 1 m3 v3 ?1 ?2 ?1 ?2 Je Me Je——等效转动惯量equivalent moment of inertia Me——等效力矩equivalent moment 貉随檀邦袜碍腮膘荫痰衅舟粟库弓预溶廖酌锋绚铭蚁吃抚庄片夫脓勃丫琴07 机械的转及速度波动的调节07 机械的转及速度波动的调节 归