2机械系统的等效动力学模型3周期性速度波动及其调节1机械运转过程作用在机械上的力机械的运转过程作用在机械上的工作阻力作用在机械上的驱动力44柴油机上的飞轮工作阻力是常量如起重机、轧钢机等。工作阻力随位移而变化如空气压缩机等。工作阻力随速度而变化如鼓风机等。工作阻力随时间而变化如揉面机等。驱动力为常量驱动力是位移的函数驱动力是速度的函数启动阶段机械的稳定运转阶段机械的停车阶段机械的启动阶段指机械由零转数逐渐上升到正常的工作转数的过程。2.机械的稳定运转阶段：动能增量E=0等速稳定运转原动件的角速度保持不变，如起重机、鼓风机等。周期性变速稳定运转原动件速度在正常工作速度的平均值上下作周期性的速度波动。10停车阶段是指机械由稳定运转的工作转数下降到零转数的过程。等效动力学模型的建立等效构件12一、等效动力学模型的建立机械的运转与作用在机械上的力及各力的作功情况密切相关。M1G2Mi2Fi2曲柄压力机13等效转动惯量等效力矩等效力14二、等效构件等效构件的特点：能代替整个机械系统的运动。等效构件的运动和机械系统中该构件的真实运动一致，等效构件具有的动能应和整个机械系统的动能相等。等效构件上的外力在单位时间内所作的功也应等于整个机械系统中各外力在单位时间内所作的功。周期性速度波动的危害及其调节目的周期性变速稳定运转过程中的功能关系机械运转不均匀系数周期性变速稳定运转的速度波动的调节16一、周期性速度波动的危害及其调节目的周期性速度波动的危害：影响机械的工作质量，也影响机械的效率和寿命。如：发电机组转速的波动会使电压不稳；切削机床的转速波动将降低加工精度等。调节周期性速度波动目的：降低机械的速度波动程度，将其限制在许可的范围内，以保障机械的工作质量。17二、周期性变速稳定运转过程中的功能关系等效驱动力矩和等效阻抗力矩均为机构位置的函数。18二、周期性变速稳定运转过程中的功能关系从起始时刻到任意时刻：19二、周期性变速稳定运转过程中的功能关系从起始时刻到任意时刻：在某一小区间内,当WdWr时,Ei0,机械动能增加,角速度上升。Mr当WdWr时,Ei0,机械动能减少,角速度下降。20二、周期性变速稳定运转过程中的功能关系在一个运转周期内，等效驱动力矩所作的功等于等效阻抗力矩作的功。在等效力矩和等效转动惯量的公共周期内,等效构件的角速度作周期性的波动。21工程中常用角速度的平均值表示机械运转的角速度。minmax机械运转的不均匀系数：速度波动的绝对量与平均角速度的比值。用δ来表示机械运转的不均匀程度。minmax22部分机械的许用运转不均匀系数23四、周期性变速稳定运转的速度波动的调节调节方法：在机械中安装一个具有很大转动惯量的飞轮。飞轮调速的原理：利用飞轮的储存、释放能量的作用。飞轮设计的基本问题：确定飞轮的转动惯量,以使机械运转不均匀系数在许用范围内。24minmaxmax飞轮转动惯量的简便计算：认为ωmax近似地发生在Emax处,ωmin近似地发生在Emin处,且机械系统中其他运动构件的等效转动惯量远小于Jf.25minmaxmaxminmax飞轮转动惯量的简便计算：26上述方法是按着飞轮安装在等效构件上计算的。如果飞轮没有安装在等效构件上，仍按安装在等效构件上计算，然后再把计算结果转换到安装飞轮的构件上。由于:则有:•从减小飞轮的尺寸角度出发，将飞轮安装在高速轴上是有利的。在机械系统中安装飞轮，有以调速为主要目的，也有以储能、减小电机功率为主要目的。27了解：机械的运转过程；机械等效动力学模型,飞轮转动惯量的简便计算方法。理解：机械周期性速度波动的特点；飞轮的调速原理和特点。返回