第12 次课 2 学时.doc

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1、第12次课2学时上次课复习：刚性转子的动、静平衡条件和平衡方法。本次课题（或教材章节题目）：第七章机械的运转及其速度波动的调节教学要求：理解速度波动的原因及其相关的基本概念；了解机械系统的等效动力学模型的建立；掌握飞轮设计的简易方法；重点：速度波动的原因及平均速度、速度不均匀系数的概念，飞轮设计的简易方法。难点：机械系统的等效动力学模型及机构运动方程式的推演。教学手段及教具：多媒体教学讲授内容及时间分配：1、复习；5′2、概述；20′3、机械的运动方程式机器求；35′4、速度波动的调节；30′课后作业P1077-11、7-12参考资料1、《机械原理》（第七版）孙桓、陈作模主编，北京

2、：高等教育出版社20062、《机械工程手册》（第30篇：飞轮部分）机械工程编辑委员会编辑，北京：机械工业出版社，19793、《机械动力学》张策编著，北京：高等教育出版社，2000注：本页为每次课教案首页第七章机械的运转及其速度波动的调节§7-1概述一、研究机械运转及速度波动调节的内容及目的1.确定原动件的真实运动规律运动分析、力分析→假定原动件的运动是已知的，且是等速运动；实际上要受到机器上各种作用力、构件的质量、转动惯量等因素的影响。2.调节机器速度的波动机器在运动过程中→速度波动→附加动反力→振动、噪音→降低工作质量、效率、寿命等Þ设法调节其速度波动量→限制在允许范围内→减小不

3、良影响本章主要研究两个问题：1)研究单自由度机械系统在外力作用下的真实运动规律。通过动力学模型建立力与运动参数之间的运动微分方程来研究真实运动规律。2)研究机械运转速度波动产生的原因及其调节方法。二、机械运动过程的三个阶段 1)起动阶段；2)稳定运转阶段；3)停车阶段。三、作用在机械上的驱动力驱动力由原动机产生，它通常是机械运动参数（位移、速度或时间）的函数，称为原动机的机械特性，不同的原动机具有不同的机械特性。四、生产阻力生产阻力与运动参数的关系决定于机械的不同工艺过程：§7-2机械的运动方程式一、机械运动方程的一般表达式动能定理：某一瞬时机械系统动能的增量应等于该瞬时外力所作的

4、元功之和，即：dE=dW以曲柄滑块机构为例说明单自由度机械系统的运动方程式的建立方法二、机械系统的等效动力学模型复杂的机械系统®简化成一个等效构件®建立等效力学模型。将所有外力（外力矩）、质量、转动惯量向等效构件转化等效构件作为等效动力学模型的条件：（动力学效果不变）（1）等效构件的质量或转动惯量所具有的动能等于整个系统的总动能（2）等效构件上的等效力、等效力矩所做的功（或所产生的功率）等于整个系统所有外力、外力矩所做得功（或所产生的功率）之和。为了便于计算®定轴转动、直线移动构件作为等效构件§7-3机械运动方程式的求解一、等效力矩和等效转动惯量均为位置的函数二、等效转动惯量是常数

5、，等效力矩是速度的函数三、等效转动惯量是机构位置得函数，等效力矩是是机构位置和速度的函数时§7-4稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节一、周期性速度波动的原因某些机械在稳定运转过程中，等效构件所受的等效驱动力矩Md与等效阻力矩Mr是变化的，出现速度波动，但在一个周期φT中，驱动力所做的功等于阻抗力所做得功，则机械动能的增量等于零。由此可知，等效构件的角速度在稳定运转过程中将呈现周期性的波动。二、周期性速度波动的调节周期性的速度波动可以通过飞轮储存能量和释放能量的作用加以调节，调节后，速度波动减小，但不能消除。§7-5机械的非周期性速度波动及其调节对于非周期性速度波动的机械，不

6、能采用飞轮调速，而需专门的调速器进行调节，如涡轮发电机采用的离心式调速器。。