第七章 机械运动速度波动调节

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1、第七章机械运动速度波动的调节第一节机械运转速度波动调节的目的和方法第二节飞轮设计的近似方法第三节飞轮主要尺寸的确定《机械设计基础》第一节机械运转速度波动调节一、机械运转速度波动的产生第7章机械运转速度波动的调节二、周期性速度波动三、非周期性速度波动第7章机械运转速度波动的调节一、机械运转速度波动的产生1.盈功：当输入功大于输出功时多余的功称为盈功。盈功——动能——促使动能增加2.亏功：当输入功小于输出功时两者之差称为亏功。亏功——补偿——导致动能减少3.速度波动的产生：机械动能的增减形成机械速度的波动。4.速度波动的危害

2、：1）在运动副中产生附加的作用力，降低机械效率和工作可靠性；2）引起机械振动，影响零件的强度和寿命；3）降低机械的精度和工艺性能。第7章机械运转速度波动的调节二、周期性速度波动：1.定义：机械有规律的、周期性的速度变化称为周期性速度波动。2.特点：在一个运转周期内，驱动力所作的功等于阻力所作的功。但在某段时间内，输入功不等于输出功。3.调节方法：常在机械中安装飞轮来调节速度波动。当速度升高时，飞轮的惯性阻止其速度增加，飞轮储存能量，限制了速度的升高。当速度降低时，飞轮的惯性阻止其速度减少，飞轮释放能量，限制了速度的降低，

3、从而实现了速度波动调节的目的。第7章机械运转速度波动的调节三、非周期性速度波动：1.定义：机械产生随机的、不规则的，没有一定周期的速度波动称为非周期性速度波动。2.调节方法：---调速器常用的调速器有机械式调速器和电子式调速器。机械式离心调速器的工作原理如右图所示。第二节飞轮设计的近似方法第7章机械运转速度波动的调节一、机械运转的平均速度和不均匀系数二、飞轮设计的基本原理三、最大盈亏功的确定第7章机械运转速度波动的调节一、机械运转的平均速度和不均匀系数：1.平均角速度：实际的：算术的：名义转速，常用的。2.绝对不均匀度：

4、机器主轴的最大角速度与最小角速度之差，称为机器运转的绝对不均匀度。其值表示机器主轴速度波动的幅度大小。只能部分反映，不能完全反映机器的不均匀程度。1000500100199950149922第7章机械运转速度波动的调节一、机械运转的平均速度和不均匀系数：3.速度不均匀系数δ：从上两式可导出以下三式：ωm一定时，δ愈小，则差值ωmax－ωmin也愈小，机器的运转愈平稳。机器的运转不均匀系数的大小反映机器运转过程中的速度波动大小，是飞轮设计的重要指标。第7章机械运转速度波动的调节二、飞轮设计的基本原理：第7章机械运转速度波动

5、的调节三、最大盈亏功的确定：第三节飞轮主要尺寸的确定第7章机械运转速度波动的调节工程中常把飞轮作成圆盘状或腹板状。1.D≥500mm时常采用腹板式。这种飞轮由轮缘、轮毂、轮幅三部分组成，因与轮缘比较，轮幅及轮毂的转动惯量较小，故常略去不计。设m为集中在轮缘的质量，d为轮缘的平均直径，则hbdd1d2飞轮质量：其中：从机械工程手册中查取到b/h的比值后，可计算出飞轮宽度b和轮缘厚度h。第三节飞轮主要尺寸的确定第7章机械运转速度波动的调节2.实心圆盘飞轮：bd选定飞轮的直径d之后便可求出飞轮的质量m。而选定飞轮的材料之后，可

6、得飞轮的宽度b。当v＞30m/s时选用钢ρ=78000N/m3；当v≤30m/s时选用铸铁ρ=72000N/m3。作业：7-2、7-3