机械运动速度波动的调节(西农版).ppt

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1、第七章机械运动速度波动的调节第一节概述《机械设计基础》第二节稳定状态下机械周期性速度波动及其调节第三节机械的非周期性速度波动及其调节第一节概述一、本章的研究内容及目的第7章机械的运转速度波动的调节二、机械运转的三个阶段三、作用在机械上的力一、本章的研究内容及目的：第7章机械的运转速度波动的调节研究机械速度波动及其调节的方法，以便将机械运转速度的波动限制在许可范围之内。二、机械运转的三个阶段：第7章机械的运转速度波动的调节从机器开始运动到终止运动所经历的时间内，机器的工作过程一般都要经历启动阶段、稳定运转阶段、停车阶段三个阶段。二、机械运转的三个阶段：第7章机械的运

2、转速度波动的调节1.启动阶段：原动件的速度从零逐渐上升到开始稳定运转的过程。特点：驱动力所作的驱动功Wd大于克服阻抗力所消耗的阻抗功Wc（为输出功Wr与损失功Wf之和），机械内积蓄了动能E。即Wd-Wc=Eω：0→ωm2.稳定运转阶段：原动件速度保持常数（匀速稳定运转）或在正常工作速度的平均值上下作周期性的速度波动（变速稳定运转）。特点：对每一个运动循环而言，其初速度等于末速度，即Wd=Wc。二、机械运转的三个阶段：第7章机械的运转速度波动的调节1）周期变速稳定运转：①定义：原动件在平均角速度的上下作周期性的反复波动叫周期变速稳定运转。②运动循环：原动件的位置、速

3、度和加速度从某一原始值变回到该原始值的变化过程叫一个运动循环。③运动周期：一个运动循环所经历的时间叫运动周期。④周期变速稳定运转的特点：对于一个运动周期有：Wd=Wc、ωS=ωd、ES=Ed对于一个运动周期内的某一时间间隔有：Wd≠Wc、ωS≠ωd、ES≠Ed二、机械运转的三个阶段：第7章机械的运转速度波动的调节2）等速稳定运转：ωm=常数3.停车阶段：原动件的速度从正常工作速度值下降到零的过程。ω：ωm→0Wd=0Wr=0Wc=Wf+制动中消耗的功E=-Wc三、作用在机械上的力：第7章机械的运转速度波动的调节当忽略机械中各构件的重力以及运动副中的摩擦力时，作用在

4、机械上的力可分为工作阻力和驱动力两大类：工作阻力驱动力三、作用在机械上的力：第7章机械的运转速度波动的调节1.驱动力（按机械特性分）：（1）驱动力为常量：如用重锤的质量作为驱动力时。（2）驱动力是位移的函数：如利用弹簧作驱动力时。（3）驱动力是速度的函数：电动机发出的驱动力。三、作用在机械上的力：第7章机械的运转速度波动的调节2.生产阻力（按机械特性分）：（1）生产阻力为常量：如起重机悬吊物的重量。（2）生产阻力是位置的函数：如往复式压缩机。（3）生产阻力是速度的函数：如鼓风机、离心泵中的阻力。（4）生产阻力是时间的函数：如碎石机、球磨机，其机械特性随加工材料粒度

5、变化而变化，因此生产阻力随时间变化。第7章机械的运转速度波动的调节第二节　稳定状态下机械周期性速度波动及调节一、产生周期性速度波动的原因：１.Ｍed、Ｍer都是φ的函数作用在机械上的驱动力矩和阻抗力矩往往都是原动件转角φ的周期性函数。其等效力矩Ｍed、Ｍer必然也是等效构件转角φ的周期性函数。２.机械动能的增量为：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,E>0，用“+”号表示。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E<0，用“-”号表示。一、产生周期性速度波动的原因：第7章机械的运转速度波动的调节3.公共

6、周期：Me=Med-Mer、Je从某一原始值开始又回到该原始值得变化过程，是Me=Med-Mer、Je的最小公倍数。在一个公共周期内等效构件的机械动能增量等于零，即4.最大盈亏功的确定：（最大盈亏功Wmax指一个周期内，驱动功和阻抗功之差的最大值）（1）能量指示图：用于表示机构在各位置时的能量大小的相对变化关系。一、产生周期性速度波动的原因：第7章机械的运转及其速度波动的调节图示为某机械系统的动能E()在一个周期T内的变化曲线。b处：Eminc处：EmaxWmax：在b与c之间Amax代表(bc线段)最大盈亏功Wmax的大小能量指示图的作法：任取一

7、点a作为基点，以表示a点处动能的大小，从a向下画向量ab,其长度等于Wab的大小，则b点表示b点所在位置动能的相对大小。同理，再以b点为起点，向上画长度等于Wbc的向量bc得到c点，以此类推，作依次衔接地向量cd、de、ef得d、e、f点。由于机构在一个稳定运动循环中，等效驱动力所作的功恒等于等效阻力所作的功，故动能变化后应回到原来位置，即a、a’点应在同一条水平线上。一、产生周期性速度波动的原因：第7章机械的运转速度波动的调节（2）推算动能的方法：设周期的起点为a，对应的动能为Ea。（3）分析确定：Wmax=Emax–Emin=Ec-Eb二、周期性速度波动的调

8、节：第7章