机械运转及其速度波动调节ppt课件.ppt

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1、第七章机械的运转及其速度波动的调节§7－1概述§7－2机械的运动方程式§7－3机械运动方程的求解§7－4机械周期性速度波动及其调节§7－5机械非周期性速度波动及其调节内容提要1锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~§7－1概述一、研究内容及目的1.研究在外力作用下机械的真实运动规律，目的是为运动分析作准备。2.研究机械运转速度的波动及其调节方法，目的是使机械的转速在允许范围内波动，而保证正常工作。前面在运动分析及力分析时，都假定原动件作匀速运动:ω＝const实际上是多个参数的函数：ω＝f(F、M、φ、m、J)一般是随时间变化的。2锲而舍之，

2、朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~重力功动能增量损失功有效功驱动功ωmtω机械运转时的功能关系1.动能方程机械运转时，所有作用在机械上的力都要做功，由能量守恒定律知：所有外力之功等于动能增量2.机械的运转（过程）Wd―Wr―Wf±WG=E－0>0输入功大于有效功与损失功之和。Wd―Wr―Wf±WG=E－E0a)启动阶段速度0→ω,动能0→E启动二、机械的运转过程3锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~作者：潘存云教授ωmtω稳定运转启动b)稳定运转阶段在一个循环内有：Wd―Wr―Wf=E－E0＝0②等速稳定阶段ω＝常

3、数，任意时刻都有：①周期变速稳定阶段ω在ωm上下周期波动,ω(t)=ω(t+Tp)WG=0,△E=0→Wd=Wr+WfWd―Wr―Wf=E－E0＝0→Wd=Wr＋Wfc)停车阶段ω→0Wd―Wr―Wf±WG=E－E0<0停止输入功小于有效功与损失功之和。输入功总是等于有效功与损失功之和。4锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~速度波动产生的不良后果：①在运动副中引起附加动压力，加剧磨损，使工作可靠性降低。②引起弹性振动，消耗能量，使机械效率降低。③影响机械的工艺过程，使产品质量下降。④载荷突然减小或增大时，发生飞车或停车事故。为了减小这些不良

4、影响，就必须对速度波动范围进行调节。三、速度波动调节的方法1.对周期性速度波动，可在转动轴上安装一个质量较大的回转体（俗称飞轮）达到调速的目的。2.对非周期性速度波动，需采用专门的调速器才能调节。本章仅讨论飞轮(flywheel)调速问题。5锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~四、作用在机械上的驱动力和生产阻力蒸汽机与内燃机发出的驱动力是活塞位置的函数：电动机提供的驱动力矩是转子角速度的函数：机械特性曲线(mechanicalbehavior)－力（或力矩）与运动参数（位移、速度、时间等）之间的函数关系曲线。Md=M(s)Md=M()1

5、.驱动力6锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~ωM工程上常将特性曲线作近似处理，如用通过额定转矩点N的直线NC代替曲线NCBN交流异步电动机的机械特性曲线ACMd=Mn(0－)/(0－n)（7-4）其中Mn－额定转矩ω00－同步角速度机器铭牌ωnn－额定角速度ω工作转速MdMn7锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~生产阻力取决于生产工艺过程的特点，有如下几种情况：①生产阻力为常数，如起重机、车床；②生产阻力为机构位置的函数，如压力机、活塞式压缩机；③生产阻力为执行构件速度的函数，如鼓风机、搅拌机

6、等；本课程所讨论机械在外力作用下运动时，假定外力为已知。④生产阻力为时间的函数，如球磨机、揉面机等；2.生产阻力8锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~xy123s2OABφ1一、机械运动方程的一般表达式动能定理：机械系统在时间△t内的总动能增量△E应等于作用于该系统所有各外力的元功之和△W。举例：图示曲柄滑块机构中，设已知各构件角速度、质量、质心位置、质心速度、转动惯量,驱动力矩M1，阻力F3，并设质心S1在O点。则：1.动能增量：2.外力所作的功：dW=NdtdE=d(J1ω21/2§7－2机械的运动方程式写成微分形式：dE=dW3.瞬时

7、功率：N=M1ω1+F3v3cosα3=M1ω1－F3v3ω2＋Js2ω22/2＋m2v2s2/2＋m3v23/2)M1ω1vs2F3v3=(M1ω1+F3v3cosα3)dt9锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石可镂豆丁网友友情分享O(∩_∩)O~4.运动方程为:（机械上的力、构件的质量、转动惯量与其运动参数之间的函数关系）d(J1ω21/2＋Js2ω22/2＋m2v2s2/2＋m3v23/2)推广到一般，设有n个活动构件，用Ei表示其动能。则有：＝(M1ω1－F3v3)dt(7-6)10锲而舍之，朽木不折。锲而不