版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、東華大學專用 作者: 潘存云教授 第第7章章 機械運轉速度波動調節(jié)機械運轉速度波動調節(jié)71 機械運轉速度波動調節(jié)的目的和方法機械運轉速度波動調節(jié)的目的和方法72 飛輪的近似設計方法飛輪的近似設計方法73 飛輪主要尺寸的確定飛輪主要尺寸的確定東華大學專用 作者: 潘存云教授 一、研究內容及目的一、研究內容及目的1. 研究在外力作用下機械的真實運動規(guī)律,目的是研究在外力作用下機械的真實運動規(guī)律,目的是為運動分析作準備。為運動分析作準備。 前述運動分析曾假定是常數,但實際上是變化的設計新的機械,或者分析現有機械的工作性能時,往往想知道機械運轉的穩(wěn)定性、構件的慣性力以及在運動副中產生的反力的大小、Vm
2、ax amax的大小,因此要對機械進行運動分析。而前面所介紹的運動分析時,都假定運動件作勻速運動(const)。但在大多數情況下,const,而是力、力矩、機構位置、構件質量、轉動慣量等參數的函數:F(P、M、m、J)。只有確定了的原動件運動的變化規(guī)律之后,才能進行運動分析和力分析,從而為設計新機械提供依據。這就是研究機器運轉的目的。2. 研究機械運轉速度的波動及其調節(jié)方法,目的是使研究機械運轉速度的波動及其調節(jié)方法,目的是使機械的轉速在允許范圍內波動,而保證正常工作。機械的轉速在允許范圍內波動,而保證正常工作。71 機械運轉速度波動調節(jié)的目的和方法機械運轉速度波動調節(jié)的目的和方法運動分析時,
3、都假定原動件作勻速運動運動分析時,都假定原動件作勻速運動: :constconst實際上是多個參數的函數:實際上是多個參數的函數:F(PF(P、M M、m m、J)J)力、力矩、機構位置、構件質量、轉動慣量東華大學專用 作者: 潘存云教授 機械的運轉過程機械的運轉過程穩(wěn)定運轉階段的狀況有:穩(wěn)定運轉階段的狀況有:勻速穩(wěn)定運轉:勻速穩(wěn)定運轉:常數常數穩(wěn)定運轉穩(wěn)定運轉周期周期變速穩(wěn)定運轉:變速穩(wěn)定運轉:(t)=(t+T(t)=(t+Tp p) )啟動啟動三個階段:啟動、穩(wěn)定運轉、停車。三個階段:啟動、穩(wěn)定運轉、停車。非非周期周期變速穩(wěn)定運轉變速穩(wěn)定運轉 t停止停止m m t穩(wěn)定運轉穩(wěn)定運轉啟動啟動停
4、止停止啟動啟動m m t 穩(wěn)定運轉穩(wěn)定運轉 停止停止勻速穩(wěn)定運轉時,速度勻速穩(wěn)定運轉時,速度不需要調節(jié)。不需要調節(jié)。后兩種情況由于速度的波動,會產生以下不良后果:東華大學專用 作者: 潘存云教授 速度波動產生的不良后果速度波動產生的不良后果:在運動副中引起附加動壓力,加劇磨損,使工作可在運動副中引起附加動壓力,加劇磨損,使工作可 靠性降低??啃越档?。引起彈性振動,消耗能量,使機械效率降低。引起彈性振動,消耗能量,使機械效率降低。影響機械的工藝過程,使產品質量下降。影響機械的工藝過程,使產品質量下降。載荷突然減小或增大時,發(fā)生飛車或停車事故。載荷突然減小或增大時,發(fā)生飛車或停車事故。為了減小這些
5、不良影響,就必須對速度波動范圍進行為了減小這些不良影響,就必須對速度波動范圍進行調節(jié)。調節(jié)。東華大學專用 作者: 潘存云教授 二、產生周期性波動的原因二、產生周期性波動的原因作用在機械上的驅動力矩作用在機械上的驅動力矩Md ()和阻力矩和阻力矩Mr ()往往是往往是原動機轉角的周期性函數。原動機轉角的周期性函數。分別繪出在一個運動循環(huán)內的變化曲線。dMWadd)()(dMWarr)()()()(rdWWE動能增量:動能增量:MdMra bcde aadMMrd)()(在一個運動循環(huán)內,驅動力矩在一個運動循環(huán)內,驅動力矩和阻力矩所作的功分別為:和阻力矩所作的功分別為:分析以上積分所代表的的物理含
6、義2221)()(21aaJJ根據能量守恒,外力所作功等于動能增量。MdaMra東華大學專用 作者: 潘存云教授 MdMra bcde a力矩所作功及動能變化力矩所作功及動能變化: :MdMr盈功盈功“”b-cb-cMdMr盈功盈功“”d-ed-eM Md dM m m 則:則: J J J JE = JE = J2 2m m/2 = J/2 = J2 2m m/2/2飛輪調速的實質:飛輪調速的實質:起能量儲存器的作用。轉速增高時,起能量儲存器的作用。轉速增高時,將多于能量轉化為飛輪的動能儲存起來,限制增速的幅將多于能量轉化為飛輪的動能儲存起來,限制增速的幅度;轉速降低時,將能量釋放出來,阻止
7、速度降低。度;轉速降低時,將能量釋放出來,阻止速度降低。鍛壓機械在一個運動循環(huán)內,工作時間短,但載荷峰鍛壓機械在一個運動循環(huán)內,工作時間短,但載荷峰值大,利用飛輪在非工作時間內儲存的能量來克服尖值大,利用飛輪在非工作時間內儲存的能量來克服尖峰載荷,選用小功率原動機以降低成本。峰載荷,選用小功率原動機以降低成本。應用:應用:玩具小車玩具小車幫助機械越過死點,如縫紉機。幫助機械越過死點,如縫紉機。 東華大學專用 作者: 潘存云教授 MdMrEa bcde a三、三、A Amax的確定方法的確定方法在交點位置的動能增量在交點位置的動能增量E E正好是正好是從起始點從起始點a到該交點區(qū)間內各代表到該交
8、點區(qū)間內各代表盈虧功的陰影面積代數和。盈虧功的陰影面積代數和。A AmaxE EmaxE Emin E EmaxE Emaxmax、E Eminmin出現的位置:出現的位置:在曲線在曲線M Md d與與 M Mr r的交點處。的交點處。E(E() )曲線上從一個極值點躍變到曲線上從一個極值點躍變到另一個極值點的高度,正好等于另一個極值點的高度,正好等于兩點之間的陰影面積兩點之間的陰影面積(盈虧功)。作圖法求作圖法求A Amax:任意繪制一水平線,并分割成對應的區(qū)間,從任意繪制一水平線,并分割成對應的區(qū)間,從左至右依次向下畫箭頭表示虧功,向上畫箭頭表示盈功,箭頭左至右依次向下畫箭頭表示虧功,向上
9、畫箭頭表示盈功,箭頭長度與陰影面積相等,由于循環(huán)始末的動能相等,故能量指示長度與陰影面積相等,由于循環(huán)始末的動能相等,故能量指示圖為一個封閉的臺階形折線。則最大動能增量及最大盈虧功等圖為一個封閉的臺階形折線。則最大動能增量及最大盈虧功等于指示圖中于指示圖中最低點最低點到到最高點最高點之間的高度值。之間的高度值。 強調不一定是相鄰點 A Amax E Emaxmax E Eminmin可用折線代替曲線求得E東華大學專用 作者: 潘存云教授 舉例:舉例:已知驅動力矩為常數,阻力矩如圖所示,主軸已知驅動力矩為常數,阻力矩如圖所示,主軸的平均角速度為:的平均角速度為:m m=25 1/s,=25 1/
10、s,不均勻系數不均勻系數0.050.05,求主軸飛輪的轉動慣量求主軸飛輪的轉動慣量J J。解:解:1)1)求求M Md d , , 在一個循環(huán)內,在一個循環(huán)內,M Md d和和M Mr r所作的功相等,于是:所作的功相等,于是:2021dMMrd5)10221(2102121作代表作代表 M Md d的直線如圖。的直線如圖。2)2)求求A Amaxmax各陰影三角形的面積分別為:各陰影三角形的面積分別為:三個三角形面積之和0 0/4/4/4/43/43/43/43/49/89/89/89/811/811/811/811/813/813/813/813/815/815/815/815/82210
11、/1610/16 -20/16-20/16 15/1615/16 -10/16-10/16 10/1610/16-10/16-10/165/165/16區(qū)間區(qū)間面積面積1010Mr作能量指示圖22kN-m3/23/20 0書上例題自學Md東華大學專用 作者: 潘存云教授 由能量指示圖,得:由能量指示圖,得:A Amaxmax10/810/83.93 KN-m3.93 KN-mJ J A Amaxmax / /2 2m m3.933.9310/(0.0510/(0.0525252 2) )A Amaxmax 126 kgm126 kgm2 2東華大學專用 作者: 潘存云教授 輪形飛輪:由輪形飛輪
12、:由輪轂、輪輻輪轂、輪輻和和輪緣輪緣三部分組成。三部分組成。輪轂輪轂輪幅輪幅輪緣輪緣JA73 飛輪主要尺寸的確定飛輪主要尺寸的確定其輪轂和輪緣的轉動慣量較小,可忽略不計。其轉其輪轂和輪緣的轉動慣量較小,可忽略不計。其轉動慣量為:動慣量為: 主要尺寸:主要尺寸:寬度寬度B B、輪緣厚度、輪緣厚度H H、平均值徑、平均值徑D Dm mHBDm22mDmJ42mmD東華大學專用 作者: 潘存云教授 mV =DmHB 為材料密度按照機器的結構和空間位置選定按照機器的結構和空間位置選定Dm之后,可得飛輪質量:之后,可得飛輪質量:選定飛輪的材料和比值選定飛輪的材料和比值H/B之后,可得飛輪截面尺寸。之后,可得飛輪截面尺寸。盤形飛輪:盤形飛輪:BD2221DmJ82mD選定圓盤直徑選定圓盤直徑D,可得飛輪的質量:,可得飛輪的質量:mVD2B =4選定飛輪的材料之后,可得飛輪的寬度選定飛輪的材料之后,可得飛輪的寬度B。為保證安全,飛輪的外圓線速度不能超過許用值:為保證安全,飛輪的外圓線速度不能超過許用值:鑄鐵飛輪
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年人教A版九年級科學上冊階段測試試卷
- 二零二五年度指定翻譯服務企業(yè)年度合同15篇
- 2024年造價員項目聘用協議3篇
- 瓦片屋面修復施工方案
- DB34-T 1193-2021 直埋熱力管道檢驗規(guī)程
- 2025年人教A新版高一數學下冊階段測試試卷
- 2025年青島版六三制新八年級英語下冊階段測試試卷
- 2025年魯教新版六年級語文上冊階段測試試卷含答案
- 二零二五年度環(huán)保監(jiān)測與治理IT外包服務合同范本3篇
- 2025年度“匠心傳承”師帶徒技能培訓協議書3篇
- (完整版)鋼筋加工棚驗算
- 安徽省合肥市廬陽區(qū)2023-2024學年三年級上學期期末數學試卷
- 概念方案模板
- 西南交大畢業(yè)設計-地鐵車站主體結構設計
- 2024年山東傳媒職業(yè)學院高職單招(英語/數學/語文)筆試歷年參考題庫含答案解析
- 江蘇省南通市崇川區(qū)2023-2024學年三年級上學期期末語文試卷
- 華電行測題庫及答案2024
- crtd植入術護理查房
- 掃雪鏟冰安全教育培訓
- 人教版三年級下冊必讀書目《中國古代寓言故事》
- 涉密內網分級保護設計方案
評論
0/150
提交評論