机械的运转及其速度波动的调节课件.pptVIP

機械的運轉及其速度波動的調節§7-1概述一、影響機械真實運動的因素(avi)一般機械的原動件運轉的速度並非絕對均勻，會產生忽快、忽慢的速度波動，這種速度波動會引起機械振動，從而降低機械的壽命、效率和工作品質。主要影響因素：機械上的外力、各構件的品質、尺寸及轉動慣量二、機械運動過程的三個階段設：Wd——驅動功、Wr——有用功、Wf——有用功、ΔE(=E2-E1)——動能增量由動能定理，有Wd-(Wr+Wf)=E2-E1wt起動wmTT穩定運轉停車2.穩定運轉Wd=Wr+Wf，ΔE=01.起動階段WdWr+Wf，ΔE=E2-E103.停車階段WdWr+Wf，ΔE=E2-E10，且一般Wr=0。§7-2機械的運動方程式一、機械運動方程的一般運算式設：曲柄質心在回轉副A處，轉動慣量為J1，角速度為w1；連杆質心在處S2，品質為m2，相對質心轉動慣量為J2；滑塊品質為m3。作用於機構上的外力有驅動力矩M1和工作阻力F3，忽略構件重力幾運動副中摩擦力的影響。BACF3S2123S1S3f1w1M1該機構在dt暫態的動能增量為dE=d()BACF3S2123S1S3f1w1M1驅動力矩M1與工作阻力F3在dt瞬間其所做得功為dW=(M1ω1–F3v3)dt=Pdt根據動能定理可知：d(J1ω21/2+m2v2S2/2+JS2ω22/2+m3v23/2)=(M1ω1–F3v3)dtJ1ω21/2+m2v22S/2+JS2ω22/2+m3v23/2同理，如果機械系統由n各活動構件組成，設作用在構件i上的作用力為Fi，力矩為Mi，力Fi的作用點的速度為vi，構件的角速度為ωi，則可得出機械運動方程式的一般運算式為d[∑(miv2Si/2+JSiω2i/2)]=[∑(Fivicosai±Miωi)]dti=1i=1nn式中ai為作用在構件i上的外力Fi與該力作用點的速度vi間的夾角，而“±”號的選取決定於作用在構件i上的力矩Mi與該構件的角速度為ωi的方向是否相同，相同時取“+”號，反之取“-”號。d(J1ω21/2+m2v2S2/2+JS2ω22/2+m3v23/2)=(M1ω1–F3v3)dt移動動能移動動能驅動功驅動功二、機械系統的等效動力學模型Je和Me作均為曲柄轉角的函數，因而上式可表示為Je=J1+JS2()2+m2()2+m2()2ω2ω1vS2ω1v3ω1Me=M1-F3()v3ω1d(J1ω21/2+m2v2S2/2+JS2ω22/2+m3v23/2)=(M1ω1–F3v3)dt曲柄滑塊機構的一般動力學方程式BACF3S2123S1S3f1w1M1轉動慣量量綱力矩量綱d[Je(φ1)ω21/2]=Me(φ1,ω1,t)ω1dtJ1dω212[]ω2ω1JS2()2+vS2ω1+m2()2v3ω1+m3()2=ω1[]dtM1v3ω1+F3()d[Je(φ1)ω21/2]=Me(φ1,ω1,t)ω1dt上述的推導可以理解為：對於一個單自由度機械系統的運動的研究，可以簡化為對其一個具有等效轉動慣量Je(φ)，在其上作用有等效力矩Me(φ,ω,t)的假想構件的運動研究，這一假想的構件稱為等效構件。BACF3S2123S1S3f1w1M1A1S1f1w1Meje等效如選取滑塊3為等效構件，其廣義座標為滑塊的位移s3me和Fe作為曲柄轉角的函數，因而上式可表示為