机械原理PPT课件-10机械的运转及其速度波动的调节.ppt

10 机械的运转及其速度波动的调节 提　要 10.1　 概　述 10.2　机械运动的微分方程及其解 (a)　机械的逻辑构成与动力学分析方法 (b) 　等效转动构件的动能E与等效转动惯量Je (c) 　等效转动构件的功率N与等效力矩Me (d) 　机械运动微分方程 (d) 　机械运动微分方程 1. 　机构的运动分析 (1) 三相异步电动机　　 的机械特征曲线 (3) 三相异步电动机的机械特征 (5) 连杆的角速度与曲柄角速度的比值为 (6) 连杆质心的位移与速度分别为 (7) 连杆质心的水平速度与曲柄角速度之比为 (8) 连杆质心的垂直速度与曲柄角速度之比为 (10) 曲柄滑块机构动能的表达式 (11) 等效转动惯量Je1表达式的建立 (12) 曲柄滑块机构上功的表达式与等效力矩 (13) 外力的功dW等于机构动能的变化量dE (14) 力矩形式的运动微分方程与角速度的数值方法求解 (15) 飞轮转动惯量JF的表达式 10.3 稳定运转状态下机械的周 期性速度波动及其调节 2. 周期性速度波动程度的衡量指标 3. 周期性速度波动的调节原理 由上式求出机械速度波动δ的大小为 10.3.4 角速度数值求解的几何解释与求解精度　 开始进入循环体 例：　三相异步电动机－齿轮传动－曲柄滑块机构－常负载系统动力学的计算机求解 电动机的力矩MD为 　　已知电动机的功率P、转速n、Mq/Me、 λm＝ Mmax/Me与传动比i分别为 已知机构的质量mi与转动惯量Ji分别为 习题参考解答 题1-5：2. 最大盈亏功△Wmax的计算 题1－3图 2. 最大盈亏功△Wmax为 ω10 = ω1m （令ω1的求解初值为平均值） i = i +1 ω1(i )= ω1(i+1) i = 0　（设置循环初始值） 返回循环体开始处 计算Me1(i)、Je1(i)、 dJe1(i)/dφ１ 　求解过程为 图10-5 齿轮连杆组合机构动力学求解简图 1 3 4 B 2 C e A ω1 φ1 φ2 Md1 C2 Fr MD ωD 曲柄上的力矩Md1为：Md1＝MD·i Nmm 　 曲柄上的转速n1为：n1＝nD/i r/min 或ω1＝ωD /i　　　　　　 　rad/s 　ω1＝ 2πn1 /60 ωD＝ 2πnD /60 rad/s。 第一组：PD1＝5.5KW ，nD1＝1440r/min， Mq/Me＝2.2，λm＝Mmax/Me＝2.2，i＝10。 第二组：PD2＝7.5KW，nD2=1440r/min， Mq/Me＝2.2， λm＝ Mmax/Me＝2.2， i＝12。 第三组：PD3＝11KW，nD3＝1460r/min， Mq/Me＝2.2， λm＝ Mmax/Me＝2.2， i＝14。 J1＝10－4a (kgm2) ，Js2＝ 10－4b (kgm2)； m2＝1×10－1 b (kg)，m3＝ 2×10－1b (kg)。 已知外力Fr 分别为FR1＝2000　N； FR2＝3600　N； FR3＝4600　N。 已知机构的尺寸与速度的许用不均匀系数分别为 a＝100mm，b＝300mm，e＝0mm， bc2＝145mm，[δ]＝0.02。 a＝150mm，b＝500mm，e＝－80mm，bc2＝245mm ，[δ]＝0.02。 a＝200mm，b＝800mm，e＝100mm，bc2＝455mm ，[δ]＝0.02。 Md · φT＝Mr1 · φ11＋ Mr2 · φ12 Md ＝（Mr1 · φ11＋ Mr2 · φ12 ）/φT 　　 ＝（60×450+10 ×3150 ）/3600 　　 ＝16.25 Nm W1＝(Md －Mr1 ) φ11 　 ＝（16.25－60）π/4 　 ＝－34.36 Nm 题1-5，Mr1＝60Nm， φ11＝π／4；Mr2＝10Nm， φ11＝7π／4，n1＝100 r／min，[δ]＝0.05，求JF 1. 计算驱动力矩Md φ11 φ12 Mr2 Mr1 Mr φ1 Md φT 16题图1－5 W1 W2 W2＝(Md－Mr2 ) φ12＝（16.25－10）7π/4＝34.36 Nm 对功进行累加：W= 0， W1， (W1＋W2) 　　　　　　　　 =0， －34.36， 0 最大盈亏功为△Wmax =0－(－34.36)=34.36 Nm 2. 飞轮转动惯量的计算 φ11 φ12 Mr2 Mr1 Mr φ1 Md φT 16题图