机械的运转机器速度波动的调节.ppt

青岛科技大学专用作者：潘存云教授（1）周期性速度波动调节的方法机械运转的速度波动对机械的工作是不利的，它不仅影响机械的工作质量，而且会影响到机械的效率和寿命，所以必须加以控制和调节，将其限制在许可的范围内。机械速度波动的调节就是要设法减小机械的运转速度不均匀系数δ，使其不超过许用值，即δ≤[δ]机械的周期性波动调节的方法就是在机械中安装飞轮——具有很大转动惯量的回转构件。在机械系统出现盈功时，吸收储存多余的能量，而在出现亏功时释放其能量，以弥补能量的不足，飞轮调速是利用它的储能作用，从而使机械的角速度变化幅度得以缓减，即达到调节作用。（2）飞轮调速的基本原理第29页,共48页，星期六，2024年，5月青岛科技大学专用作者：潘存云教授当机械系统的等效构件上装加一个转动惯量为JF的飞轮之后，需飞轮储存的最大盈亏功为ΔWmax＝Emax－Emin，这时等效构件的运转速度不均匀系数则为δ＝ΔWmax/（Je＋JF）ωm2由此可知，只要JF足够大，就可使δ减少，则满足δ≤[δ]，即达到了调速的目的。（3）飞轮转动惯量的近似计算为了使机械系统满足调速的要求，需装加在等效构件上的飞轮的转动惯量为JF的计算公式为则Je可忽略不计，有JF≥ΔWmax/(ωm2[δ]）。则JF≥900ΔWmax/(nm2π2[δ]）。JF≥ΔWmax/(ωm2[δ]）－Je如果JeJF，如果用平均转速nm(r/min)计算，由此可知,飞轮转动惯量计算的关键是最大盈亏功ΔWmax的确定。第30页,共48页，星期六，2024年，5月青岛科技大学专用作者：潘存云教授三、飞轮的简易设计飞轮设计的基本问题：已知作用在主轴上的驱动力矩和阻力矩的变化规律，在[δ]的范围内，确定安装在主轴上的飞轮的转动惯量JF。第31页,共48页，星期六，2024年，5月青岛科技大学专用作者：潘存云教授作者：潘存云教授φMdMrabcdeaφEωφ1、飞轮的调速原理在位置b处，动能和角速度为：Emin、ωmin在主轴上加装飞轮之后，总的转动惯量为：加装飞轮的目的就是为了增加机器的转动惯量进而起到调节速度波动的目的。为什么加装飞轮之后就能减小速度的波动呢？机器总的动能为：E=Jω2/2而在位置c处为：Emax、ωmax在b-c区间处动能增量达到最大值：△Em