[工学]第10章机械系统动力学_21450903.ppt

中篇 机械动力学设计 第10章机械系统动力学 第12章机械的平衡 第13章机械的效率 10.2.1 等效动力学模型的建立 将复杂机械系统简化为一个构件，建立最简单的等效动力学模型 10.4 机械速度的波动及其调节方法 解：（2）求最大的盈亏功： 相应于a、b、c、a’各点的盈亏功分别为 10.4 机械速度的波动及其调节方法 解： （2）求最大的盈亏功： (3)求飞轮的转动惯量 本 章 小 结 第10章 机械系统动力学 * 第10章 机械系统动力学 10.1 作用在机械上的力及机械的运转过程 10.2 机械系统的等效力学模型 10.3 机械运动方程式的建立及求解 10.4 机械的速度波动及调节方法 研究机械系统的真实运动规律 外力变化引起速度波动，研究波动产生的原因，合理设计减少波动 第10章机械系统动力学 辅助系统，例如：润滑、显示、照明等 原动机部分 传动部分 控制系统 执行部分 作用在机械上的力 10.1 作用在机械上的力及机械的运转过程 工作阻力 驱动力 力（力矩）与运动参数（速度、位移、时间）之间的关系称为机械特性 机械的运转过程及特征 运转的三个阶段 10.1 作用在机械上的力及机械的运转过程 变速稳定运转周期 启动和停车阶段为过渡阶段 机械的运转过程及特征 能量守恒：力做的功等于机械系统机械能的增加 10.1 作用在机械上的力及机械的运转过程 能量特征 速度特征 阶段 原动件速度从正常工作速度值下降到零 原动件速度保持常数或在正常工作速度的平均值上下作周期性的速度波动 原动件的速度从零逐渐上升到开始稳定的过程 停 车 稳定运行 启 动 三个运转阶段的特征： 10.2.1 等效动力学模型的建立 10.2 机械的等效动力学模型 目的：通过建立外力与运动参数间的函数表达式，研究机 械系统的真实运动 图10.2活塞式压力机构简图 原则：使系统转化前后的动力学效果保持不变 等效构件的动能，应等于整个系统的总动能 等效构件上所做的功，应等于整个系统所做功之和。 10.2 机械的等效动力学模型 等效动力学模型 等效力矩：Me 等效转动惯量：Je 等效力：Fe 等效质量：me 图10.3等效构件 10.2.2 等效量的计算 1、等效力 等效力矩 功率和不变 10.2 机械的等效动力学模型 等效力矩的特征： 等效力矩是一个假想力矩； 等效力矩为正，是等效驱动力矩，反之，为等效阻力矩； 等效力矩不仅与外力（矩）有关，而且与各构件相对于等效构件的速度比有关； 等效力矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。 10.2 机械的等效动力学模型 10.2.2 等效量的计算 2、等效质量 等效转动惯量 动能不变 10.2 机械的等效动力学模型 等效转动惯量的特征： 等效转动惯量是一个假想转动惯量； 等效转动惯量不仅与各构件质量和转动惯量有关，而且与各构件相对于等效构件的速度比平方有关； 等效力矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。 10.2 机械的等效动力学模型 10.3 机械运动方程式的建立与求解 1、能量形式方程式 10.3.1 机械运动方程式的建立 等效移动构件时 等效转动构件时 10.3 机械运动方程式的建立与求解 2、力矩形式方程式 10.3.1 机械运动方程式的建立 等效移动构件时 等效转动构件时 10.3 机械运动方程式的建立与求解 10.3.2 机械运动方程式的求解 等效转动构件时 10.3 机械运动方程式的建立与求解 10.3.2 机械运动方程式的求解 10.4 机械速度的波动及其调节方法 10.4.1 周期性速度波动产生原因 原因分析： 目的：通过合理设计减少速度波动 10.4 机械速度的波动及其调节方法 10.4.2 速度波动衡量指标 10.4.3周期性速度波动的调节方法： 1、飞轮调速原理 机械出现盈功时，飞轮以动能的形式存储能量； 机械出现亏功时，飞轮释放其存储的能量。 10.4 机械速度的波动及其调节方法 10.4 机械速度的波动及其调节方法 10.4.3周期性速度波动的调节方法： 2、飞轮转动惯量计算 10.4 机械速度的波动及其调节方法 10.4.3周期性速度波动的调节方法： 2、飞轮转动惯量计算 10.4 机械速度的波动及其调节方法 2、飞轮转动惯量计算 以上飞轮的转动惯量计算是假定飞轮安装在机械的等效构件上； [W] 与n一定时：加大飞轮的JF，则[δ]将下降,速度波动减小； 如选择的[δ] 太小， JF很大，飞轮过于笨重； JF与n的平方成正比，为减小飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在高速轴上 10.4 机械速度的波动及其调节方法 2、飞轮转动惯量计算 10.4 机械速度的波动及