(最新)[机械原理]调速－机械的运转及其速度波动的调节

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1、第12章机械的运转及其速度波动的调节（2课时）§12-1概述§12-2机械的运动方程式§12-3机械的运动方程式的求解§12-4机械的周期性速度波动及其调节§12-5机械的非周期性速度波动及调节一、本章研究的内容及目的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。§12-1概述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设法调节其速度波动量限制在允许范

2、围内减小不良影响结束二、机械运转的三个阶段§12-1概述1、起动阶段起动稳定运转停车mto：0mWd>WrE=Wd-Wr2、稳定运转阶段每一瞬时：常数每一周期：=mWd=Wr3、停车阶段Wd=0Wr=-E：m0结束三、作用在机械上的驱动力和生产阻力§12-1概述不计重力和中摩擦力只有驱动力和生产阻力1、驱动力—原动机的机械特性曲线交流异步电动机B：M=MmaxC：M=0=0=max用过N点直线近似代替BC曲线BC：外载荷MMdMd=M(恢复）——稳定运转阶段AB

3、：外载荷MMdM

4、（3）速度的函数，如：鼓风机、离心式水泵的阻力是其主轴转速的函数（4）时间的函数，如：破碎机、球磨机的阻力随材料粒度变化驱动力和生产阻力的确定，涉及到专业知识。本章讨论在已知外力条件下，机械的运动规律。2、生产阻力——取决于工艺过程的特点结束研究机械系统的真实运动规律建立外力与运动参数之间的函数表达式——机械的运动方程式一、一般表达式§12-2机械的运动方程动能定理：某一瞬时机械系统动能的增量应等于该瞬时外力所作的元功之和，即：dE=dW1S3结束二、等效动力学模型§12-2机械的运动方程机械运动方程式复杂，求

5、解繁琐。单自由度系统：知道一个构件的运动其余构件的运动随之求得。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。定轴转动、直线移动构件等效构件（便于计算）等效力矩Me等效转动惯量Je等效力Fe等效质量me结束三、等效量的计算§1

6、2-2机械的运动方程1、等效力和等效质量1S3等效力Fe等效质量me等效质量me等效力Fe结束三、等效量的计算§12-2机械的运动方程1、等效力和等效质量1S3等效力Fe等效质量me等效质量me等效力Fe等效力矩Me等效转动惯量Je2、等效力矩和等效转动惯量结束四、运动方程的推演§12-2机械的运动方程机械运动方程的能量微分形式其他形式动能形式力、力矩形式结束五、小结§12-2机械的运动方程（1）对于一个复杂的单自由度机械系统，可以等效成为一个简单的定轴转动或移动的模型进行研究。（瞬时）（2）不知道机构真实运

7、动的情况下，可以求出等效量（Fe、Me、me、Je）（3）等效量（Fe、Me、me、Je）均为为机构位置的函数。（4）等效量（Fe、Me、me、Je）均为假想的量，不是机构真实的合力、合力矩、总质量和总转动惯量。（5）如果考虑惯性力和惯性力矩时，等效力和等效力矩与动态静力法中求出的平衡力和平衡力矩大小相等，方向相反。结束一、等效转动惯量和等效力矩均为位置的函数§7-3机械运动方程式的求解（定轴转动为例）1、求角速度=()2、求加角速度=()边界条件：t=t0时：=0、=0、Je=Je0结

8、束二、等效转动惯量是常数，等效力矩是速度的函数§12-3机械运动方程式的求解（定轴转动为例）=(t)1、求角速度2、求加角速度=(t)结束三、等效转动惯量是位置的函数,等效力矩是位置和速度的函数§12-3机械运动方程式的求解（定轴转动为例）非线性微分方程，一般无解析解，数值解法核心差分替代微分n等份得到递推公式：角加速度：结束M一、