第十二章：机器运转.ppt

§12-1:研究机器运转及其速度波动调节的目的 12-2：机器等效力学模型 例1: 例1（续） 例2： §12-5：飞轮的设计 §12-6：机器非周期性速度波动的调节方法 * 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 * * * 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 * * * 单击以编辑母版标题样式 单击以编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 * * * 本章内容：1、等效力矩、等效转动惯量。 2、 系统运动方程，速度波动的调节。 3、飞轮的设计。 4、非周期速度波动的调节。 第十二章：机器的运转及其速度波动调节 1、只有在确定了机器中有关机构原动件的真实运动规律后，才能求出其它运动构件相应的运动参数。所以要研究机器的运转。 2、周期性速度波动：机器运转按照一定的周期有规律地变化。 周期性速度波动的危害：1）机器各运动副只引起附加动压力，降低机器效率和工作的可靠性；2）引起弹性振动，影响机器的强度、寿命和消耗部分动力；3）引起机器的工艺过程，使产品质量下降。因此必须调节其波动程度。 3、非周期性速度波动：机器运转速度没有任何规律地变化。 非周期性速度波动的危害：引起机器的损坏或者停车。防止其发生乃是另一目的。 将机器的运动问题化作某一构件的运动问题来研究。 一、等效力矩和等效力 在该机器可能位移下，假想的力矩M或力F所作的功或功率应等于作用在该机器上所有外力或外力矩所作功或功率之和。M叫等效力矩，F叫等效力，该构件叫等效构件，等效力作用的点叫等效点。 根据定义有： 由以上可知： 等效力F和等效力矩M只与各速度比有关，而后者又随机构的位置而异。因此F和M是机构位置的函数。 可在不知道机器真实运动的情况下求出等效力F或等效力矩M。 当已知等效力和等效力矩两者之一，另一个便可求出。 二、等效质量和等效转动惯量 1、运动构件的动能：ωi、Vsi为构件角速度几质心速度；mi、Jsi为构件质量和对质心的转动惯量。 作平面运动的构件的动能： 定轴转动构件的动能： 移到构件的动能： 二、等效质量和等效转动惯量 在机器某一构件上选定点的一个假想质量(选取与等效构件共同回转的假想物体的转动惯量)来代替整个机器所有运动构件的质量和转动惯量,其代替的条件也是必须使机器的运动不因这种代替而改变,所以该假想的集中质量的动能应等于机器所以运动构件动能之和,凡能满足这种条件的假想质量（转动惯量）称为等效质量（等效转动惯量）。根据定义有: 或 于是 或 几点结论: 等效质量和等效转动惯量是依速度比的平方而定,所以它们总是正的,同时仅是机构位置的函数。 可以在不知道机器的真实运动的情况下求出等效总理和等效转动惯量。 当已知等效质量和等效转动惯量两者之一，另一个便可求出。 如图为一齿轮驱动的正弦机构，已知：z1=20, 转动惯量为J1；z2=60，转动惯量为J2，曲柄长为l，滑块3和4的质量分别为m3，m4 ,其质心分别在C和D点，轮1上作用有驱动力矩M1,在滑块4上作用有阻抗力F4，取曲柄为等效构件， 解： 求：图示位置时的等效转动惯量Je及等效力矩Me。 1）求J e 1）Je的前三项为常数，第四项为等效构件的位置参数?2的函数，为变量。 2）工程上，为了简化计算，常将等效转动惯量中的变量部分用其平均值近似代替，或忽略不计。 说明 2）求M e 瞬时功率不变 已知：各齿轮齿数，齿轮3的分度圆半径r3，各齿轮的转动惯量，工作台重G，当取齿轮1为等效构件时，试求该机械系统的J e。 解： §12-3：机器运动方程式的建立及解法 一、机器运动方程式的建立 1、动能形式的机器运动方程式 或 wFd和wFd分别为等效驱动力（或力矩）和等效阻力（和力矩）所作的功；m（或J）和m0（或J0）分别为在所研究的位移结束时和开始的等效质量（或等效转动惯量）；v（或ω）和v0（或ω0）分别为在所研究的位移结束时和开始的等效点的速度（或等构件的角速度）。 2、力或力矩形式的机器运动方程式 几点说明： 1、上式从动能形式的机器运动方程式推导而来，绝不能用动量定理，来研究它； 2、作用在机器上的驱动力（或力矩）和阻力，可能是其中的机构位置的函数或速度的函数，有时也可能时时间的函数，也可能是常数。 3、原动机和工作机的力参数与运动参数之间的关系称为机械特性。（动力工程及工艺学课程研究的内容) 4、在