第7章 機器的運轉及速度波動的調節(jié)

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1、2.了解機械產生速度波動的原因、危害及種類第七章機器的運轉及速度波動的調節(jié)知識提煉與精講1.了解機器運轉的三個階段及各階段驅動功Wd與阻抗功Wr的關系三個階段:啟動階段、穩(wěn)定運轉階段、停車階段。啟動階段和停車階段是機器的過渡階段，我們研究機器的運轉和調速都是針對穩(wěn)定運轉階段進行的。速度波動種類：周期性速度波動和非周期性速度波動周期性速度波動的特征：在一個機器運轉周期內，驅動功等于阻抗功，而在周期內的一小段時間間隔內，驅動功并不一定等于阻抗功。3.了解等效動力學模型建立的意義及種類意義：對單自由度的機械系

2、統(tǒng)，只要一個構件的運動確定后，整個機構的運動就是確定的，因此可將整個機構的運動問題按一定的原則轉化為某一個構件的運動問題，比研究整個系統(tǒng)簡單得多。第七章機器的運轉及速度波動的調節(jié)知識提煉與精講常見模型有兩種：（1）選轉動構件為等效構件，模型如圖(a)（2）選移動構件為等效構件，模型如圖(b)4.掌握等效質量、等效轉動慣量、等效力和等效力矩的計算方法和等效條件等效條件：（1）計算等效質量、等效轉動慣量時，要保證等效前后系統(tǒng)的動能不變。（2）計算等效力、等效力矩時，要保證等效前后系統(tǒng)的功或功率不變。計算方法

3、：如等效質量等效力5.掌握平均速度、速度不均勻系數的概念6.重點掌握周期性速度波動的調節(jié)，飛輪調速的原理及飛輪轉動慣量的確定第七章機器的運轉及速度波動的調節(jié)知識提煉與精講由這兩個公式可求得最大角速度和最小角速度飛輪調速的原理：儲能和釋能的原理。即當驅動功大于阻抗功時，轉速要上升，但由于飛輪的轉動慣量很大，轉速略有升高就可以抵消這部分盈功，相當于將多余的功以動能的形式存儲在飛輪中，使系統(tǒng)的轉速上升的幅度小些。反之，當驅動功小于阻抗功時，系統(tǒng)速度會下降，但由于飛輪的轉動慣量很大，飛輪的速度降低不多就可以補充

4、這部分虧功，從而使系統(tǒng)轉速下降的幅度減小，即相當于將高速時貯存的能量釋放出來。8.對非周期性速度波動的調節(jié)方法、調速器的調節(jié)原理有所了解。7.最大盈虧功的概念和求法最大盈虧功：是指機械在變速穩(wěn)定運轉的一個周期內，動能的最大變化量，即：最大角速度和最小角速度之間的盈虧功的累積值的絕對值。第七章機器的運轉及速度波動的調節(jié)最大盈虧功的求法：可用能量指示圖求得最大角速度和最小角速度出現的位置。從而求得最大盈虧功。知識提煉與精講非周期性速度波動常用調速器來調節(jié)，利用的是反饋的原理。典型習題及講解如圖所示為一機床工

5、作臺的傳動系統(tǒng)。設已知各齒輪的齒數，齒輪3的分度圓半徑r3，各齒輪的轉動慣量J1、J2、J3、J4，齒輪1直接裝在電機軸上，故J1中包含了電動機轉子的轉動慣量；工作臺和被加工零件的重量之和為G。當取齒輪1為等效構件時，求該機械系統(tǒng)的等效轉動慣量Je（ω1/ω2=z2/z1）。某機械系統(tǒng)以其主軸為等效構件，已知主軸穩(wěn)定運轉一個周期3?內的等效阻力矩Mer變化情況如圖所示，等效驅動力矩Med為常數，主軸的平均角速度和許可的運轉不均勻系數已給定，試確定：1.等效驅動力矩Med的大小。2.出現最大角速度和最小角

6、速度時對應的主軸轉角。3.采取什么方法來調節(jié)該速度波動？簡述調速原理。4.用飛輪調節(jié)速度波動，增大飛輪質量，就能使速度沒有波動，對嗎？為什么？解（1）Med?3?=400?2?+400?3??Med=2000/3=666.67(N.m),畫在圖上A1A2A3（2）A1=-400?/3A2=800?/3A3=-400?/3，畫出能量指示圖0?2?3??min的位置為?處，?max的位置為2?處MedMer式中，mi,Vsi,?i分別為第i個構件的質量，質心的速度，角速度，v為等效構件的速度。答案：2列出以

7、移動構件作為等效構件時，機器等效動力學模型中等效質量的計算公式，并說明計算公式中各量的物理意義。3gbcdefa設某機械系統(tǒng)的等效轉動慣量為2kg.m2，其力矩變化曲線如圖，等效力矩以4?為周期，Med-?和Mer-?兩曲線間包圍的各小塊面積所代表的盈虧功為：S1=1400J，S2=-2000J，S3=1200J，S4=-1500J，S5=1000J，S6=-100J，等效構件的?m=314.16rad/s，[?]=1/400，求調節(jié)該系統(tǒng)的速度波動所需飛輪的轉動慣量JF。