机器动力学初步ppt培训课件

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1、第８章机器动力学初步8.1机器周期性速度波动的调节8.2刚性回转件的平衡作业：（8.1,8.2,8.3,8.5,8.6,8.9）作用在机械上的力8.1机器周期性速度波动的调节工作阻力驱动力作用在机器上的力驱动力的类型：原动机的机械特性：力随机构运动参数（位置或速度等）而变化的关系工作阻力的类型：常数：起重机、轧钢机、车床位置的函数：往复式压缩机、曲柄压力机速度的函数：鼓风机、离心泵、搅拌机时间的函数：碎石机机器的运转过程输入能量大于输出能量时，能量在机器本身积累，机器的速度升高。反之，机器的速度下降。一般

2、的机器中有一个回转构件，机器的主要部件，称为主轴，机器的运转过程一般分为起动、稳定运转、停车三个阶段。起动阶段，表示机器输入的能量持续大于机器输出的能量，机器主轴的转速升高。停车阶段，表示机器输入的能量持续小于机器输出的能量，机器主轴的转速逐渐下降，直至为零。机器的运转过程一般分为起动、稳定运转、停车三个阶段。稳定运转又分为恒速稳定运转和周期性稳定运转恒速稳定运转的条件是机器输入的能量时时等于输出的能量，机器主轴的转速为常数（用电动机驱动的离心机器）。周期性稳定运转是指在一个周期内，机器输入的能量等于输出

3、的能量，但瞬时并不相等，这时，机器的主轴的转速是周期性变化的，生产上的多数机器是按照这一状况运转的。机器的运转过程机械驱动力驱动功阻力阻抗功能量守恒定律机械动能的增减1）时时刻刻，驱动功=阻抗功，则匀速运转3）某段时间内，驱动功<阻抗功，亏功，转速↓2）某段时间内，驱动功>阻抗功，盈功，转速↑速度波动危害运动副中产生附加动压力降低工作效率和可靠性引起机械振动影响零件强度、寿命降低机械精度和工艺性能，产品质量下降因此需调速，使速度波动限制在容许范围内速度波动的类型及调速方法（1）周期性速度波动整个运动周期：

4、驱动力所作功=阻力所作功某段时间：驱动力所作功≠阻力所作功调节周期性速度波动安装飞轮在机械中加上一个转动惯量很大的回转件——飞轮。盈功使飞轮的动能增加，亏功使飞轮的动能减小飞轮的动能变化动能变化数值相同时，飞轮的转动惯量J越大，角速度的波动越小飞轮还能利用储蓄的动能克服短时过载（2）非周期性速度波动很长一段时间内：驱动力所作功>阻力所作功速度不断升高，超越极限飞车或反之停车这种速度波动是随机的、不规则的，没有一定的周期汽轮发电机组在供汽量不变而用电量突然增减时就会出现这类情况调节非周期性速度波动

5、安装调速器不能依靠飞轮来进行调节，只能采用特殊装置使输入功与输出功趋于平衡，以达到新的稳定运转机械式调速器转速升高，重球因离心力增大而飞向上方，关小节流阀，使输油量减少结构简单、成本低廉，但体积庞大，灵敏度低机器周期性速度波动的调节将机器的转动惯量和质量都等效到主轴上，并把主轴转动惯量近似看为常数则机器的动能最大时，对应着机器主轴的转速最高，机器的动能最小时，对应着转速最低，飞轮设计的近似方法一、机械运转的平均速度和不均匀系数已知机械主轴角速度随时间变化规律=f(t)时，一个周期角速度的实际平均值m可

6、由下式求出：m为实际平均值机器的“额定转速”变化规律复杂，工程计算以算术平均值为实际平均值周期性速度波动大小的描述一、机械运转的平均速度和不均匀系数max—最大角速度min—最小角速度机械运转速度波动的相对值用机械运转速度不均匀系数表示若已知m和max=m(1+/2)min=m(1-/2)越小，主轴越接近匀速转动各种不同机械许用的机械运转速度不均匀系数根据它们的工作要求确定一、机械运转的平均速度和不均匀系数驱动发电机的活塞式内燃机类：取小一些(主轴的速度波动太大，影响输出电

7、压的稳定性)冲床和破碎机类：可取大一些(速度波动稍大不影响其工艺性能)常见机械的机械运转速度不均匀系数[]见表8-1二、飞轮设计的基本原理飞轮设计基本问题：已知作用在主轴上的驱动力矩和阻力矩的变化规律，要求在机械运转速度不均匀系数的容许范围内，确定安装在主轴上的飞轮的转动惯量近似设计认为飞轮的动能就是整个机械的动能（其他构件的动能很小）主轴处于max时——飞轮具有动能最大值Emax主轴处于min时——飞轮具有动能最小值Emin二、飞轮设计的基本原理一个周期内动能的最大变化量(最大盈亏功转化而来)

8、：Amax----最大盈亏功(绝对值)二、飞轮设计的基本原理选定[]后，只有增加机器主轴的转动惯量来满足速度波动不均匀系数的要求，飞轮转动惯量1）Amax与m一定时，Jf与的关系为等边双曲线Jf愈大愈小当很小时:Jf飞轮笨重，增加成本不能为0Jf=2）当Jf与m一定时，Amax与成正比:最大盈亏功越大，机械运转速度越不均匀3）Jf与m2成反比主轴的平均转速越高，所需安装的飞轮转动惯量越小飞轮也