第10章-机器的运转及其速度波动的调节VIP免费

第10章机器的运转及其速度波动的调节10-1研究机器运转及其速度波动调节的目的一、研究目的1、在外力作用下机器的运动规律2、研究机器速度波动的原因及调节方法二、机器速度波动的类型1、周期性速度波动危害：①引起动压力，效率η和可靠性↓。②可能在机器中引起振动，影响寿命、强度。③影响工艺，产品质量↓。2、非周期性速度波动危害：机器因速度过高而毁坏，或被迫停车。下一页通过飞轮调节速度波动与发动机轴相连非周期性速度波动调节方法，调速器请看动画下一页10-2机械的运动方程式)21212121(233222222211vmJvmJddECC根据动能定理,此动能增量应该等于在该瞬间作用于该机械系统的各外力所作的元功之代数和dWdWdE作用有驱动力矩M1与工作阻力F3，在dt瞬间其对机构所作的功为：dtvFMdW)(3311dt)()21212121(3311233222222211vFMvmJvmJdCC下一页机械系统的等效动力学模型单自由度的机械系统：整个机器的运动等效到某一构件的运动（转动，移动）问题。引出等效力、等效力矩、等效质量、等效转动惯量概念等效条件：机器的运动不变选择方法：便于进行机器运动分析的构件为等效构件。等效力或等效力矩所产生的功率eBeMNFN或v等效质量或等效转动惯量所产生的动能222121eBeJEvmE或等效构件计算下一页23322222221121e2121212121vmJvmJJCC2123321222212221evmJvmJJCC例1：以构件1为等效构件求Je下一页例2：以构件3为等效构件求等效质量me23322222221123e2121212121vmJvmJvmCC3232223222311e)()()(mvJvvmvJmCC例3：以构件1为等效构件求等效力矩Me1331e33111evFMMvFMM例4：以构件3为等效构件求等效力Fe3311e33113eFvMFvFMvF下一页以等效构件来建立机械的运动方程1）以转动构件1为等效构件建立机械的运动方程)21()21(21e1121eJddtMdtMdWJddEee)21()21(23e3323evmddtvFdtvFdWvmddEee2）以移动构件3为等效构件建立机械的运动方程下一页eeeeeJMdtdMdtdJdJJddtM11111e21e1)21(1）以转动构件1为等效构件，且Je，Me为常数2）以移动构件3为等效构件，且me，Fe为常数eeeeemFdtdvaFdtdvmdvvmvmddtvF33333e23e3)21(10-3机械的运动方程式的求解下一页1.产生速度波动的原因10-4在稳定状态下机械的周期性速度波动及其调节)()(21)()(21)]()([)()()()()()(22aaeerdrdrrddJJdMdMWWEdMWdMWaaa0)()(21)()(21)]()([22aaeaaerdJJdMdMaa在一个周期内b处机器能量最小对应EminC处机器能量最大对应Emax下一页)(J21J21J21EEW2min2maxe2mine2maxeminmaxmaxb处机器能量最小对应EminC处机器能量最大对应Emax)(J)(Jee常数假设等效转动惯量下一页的计算)(TdTm01真实平均速度→一个运动循环中等效构件的转角2minmaxm近似平均速度角速度的相对差值：2、周期性速度波动的重要指标mminmax衡量机器运转不均匀程度的重要指标。T)(2min2max下一页如知：δ和ωm便可求的)21(maxm)21(minm22min2max2m为了调节机器的周期性速度波动,可以在选定的等效构件上安装飞轮。设等效构件的等效转动惯量为Je,飞轮的转动惯量为JF,则在等效构件上：22min2maxmax)())((21mFeFeJJJJW)(2maxFemJJWΔWmax--最大盈亏功emFJWJ2max如果Je<