《机械设计基础》 课件 第十二章_平衡和调速；第十三章_机械创新设计理论及方法.ppt

第十二章平衡和调速§12.1回转件的平衡§12.2平面机构的平衡简介§12.3机械速度波动的调节12.1回转件的平衡平衡和调速是两个不同的机械动力学问题。质心不在转动轴线上，转动时回转件会产生离心惯性力或惯性力偶矩，引起附加动压力，引发周期性振动。回转件平衡的目的：消除减小不平衡惯性力。回转件的平衡原理是基于理论力学中的力系平衡理论。只要求惯性力平衡－静平衡不仅要求惯性力平衡，还要求惯性力引起的力矩也达到平衡－动平衡12.1回转件的平衡一、回转件的静平衡1.静平衡原理利用在回转件上增加或除去一部分质量的方法，使其质心与回转轴心重合，即可使回转件的惯性力得以平衡。加平衡质量mb，则确定方向也可在rb的反方向按-mbrb除去相应质量的材料。质量分布在同一平面内12.1回转件的平衡2.静平衡试验12.1回转件的平衡二、回转件的动平衡1.动平衡原理计算方程：m1,m2,m3r1,r2,r3F1,F2,F3质量不在同一平面内12.1回转件的平衡分解分别在两个平面中静平衡代入上两式即可求得两个平面内的平衡质径积。满足动平衡的回转件一定满足静平衡，静平衡的回转件不一定满足动平衡。12.1回转件的平衡2.动平衡试验12.2平面机构的平衡简介一、完全平衡法1.采用对称机构平衡法采用对称布置会使机构体积大为增加12.2平面机构的平衡简介2.利用平衡质量平衡12.2平面机构的平衡简介二、部分平衡法1.利用非完全对称机构平衡惯性相互抵消2.利用平衡质量平衡12.3机构速度波动的调节一、目的和方法机构不能匀速运转：驱动力做的功和阻力做的功不等。驱动力做的功大于阻力做的功，则出现盈功；反之，出现亏功。盈功使机械动能增加，亏功使动能减少，从而引起速度波动。12.3机构速度波动的调节2.周期性速度波动与调节1.非周期性速度波动与调节调速器安装飞轮盈功时飞轮储能，速度略增；亏功时飞轮将能量释放，速度略减。12.3机构速度波动的调节二、飞轮设计的近似方法平均角速度近似值：用名义转速n表示：机械周期性速度波动的程度通常用机械运转速度不均匀系数来表示：12.3机构速度波动的调节飞轮设计的基本问题是根据机械实际所需的平均角速度和许用的不均匀系数值来确定飞轮的转动惯量。转动惯量②飞轮宜装在高速轴上①不宜选的过小12.3机构速度波动的调节主要尺寸计算：假设全部质量m全部集中在平均直径Dm的圆周上，又选定比值H/B或B/Dm后，即可求出轮缘厚度H和宽度B。由于飞轮转速较高，为防止轮缘破裂，还应校核飞轮外圆的圆周速度，使其不超过许用值。12.3机构速度波动的调节例12-1：作能量指示图第十三章机械创新设计理论及方法§13.1基本创新原理§13.2机械创新寻找课题的方法§13.3总体方案设计阶段的创新方法§13.4结构技术设计阶段的创新方法13.1基本创新原理一、综合创新原理二、分离创新原理三、移植创新原理四、逆向创新原理五、还原创新原理六、价值优化原理13.1基本创新原理一、综合创新原理主要包括：1）先进技术成果综合；2）多学科技术综合；3）新技术与传统技术综合；4）自然科学与社会科学综合。图13-1综合创新模式13.1基本创新原理二、分离创新原理分离是与综合相对应的、思路相反的一种创新原理。它是把某个创造对象分解或离散为有限个简单的局部，把问题分解，使主要矛盾从复杂现象中分离出来解决的思维方法。图13-3分离创新模式13.1基本创新原理三、移植创新原理把一个研究对象的概念，原理和方法等运用或渗透到其他研究对象，而取得成果的方法，就是移植创新。

1)把某一学科领域中的某一项新发现移植到另一学科领域，使其他学科领域的研究工作取得新的突破。2)把某一学科领域中的某一基本原理或概念移植到另一学科领域之中，促使其他学科的发展。

3)把某一学科领域的新技术移植到其他学科领域之中，为另一学科的研究提供有力的技术手段，推动其他学科的发展。

4)将一门或几门学科的理论和研究方法综合、系统地移植到其他学科，导致新的边缘学科的创立，推动科学技术的发展。