《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課件第13章_第1頁(yè)
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第13章機(jī)械的平衡與調(diào)速13.1回轉(zhuǎn)件的平衡13.2機(jī)器速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)習(xí)題平衡與調(diào)速是兩個(gè)不同的力學(xué)問題,在機(jī)械設(shè)計(jì)中,尤其是高速機(jī)械和精密的設(shè)計(jì),必須加以考慮,本章主要介紹剛性回轉(zhuǎn)件的平衡方法以及相關(guān)概念和機(jī)械速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本原理。13.1回轉(zhuǎn)件的平衡

回轉(zhuǎn)件,由于制造和安裝的誤差、材料的不均勻性等因素,其質(zhì)心相對(duì)轉(zhuǎn)軸往往存在一定偏心,這使其在工作中會(huì)產(chǎn)生慣性力和慣性力偶矩,慣性力和慣性力偶矩必將在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加的動(dòng)壓力,從而增大構(gòu)件中的內(nèi)應(yīng)力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦,加劇運(yùn)動(dòng)副的磨損,降低機(jī)械效率和使用壽命,甚至導(dǎo)致共振,對(duì)機(jī)器造成破壞。如何消除回轉(zhuǎn)件所產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩,是對(duì)回轉(zhuǎn)件平衡的目的。平衡剛性回轉(zhuǎn)件的方法基礎(chǔ)是理論力學(xué)中力系的平衡原理。回轉(zhuǎn)件可根據(jù)需要,進(jìn)行只消除慣性力的平衡和對(duì)慣性力以及慣性力偶矩都進(jìn)行消除的平衡,前者稱為靜平衡,后者稱為動(dòng)平衡。13.1.1靜平衡

1.靜平衡原理

實(shí)際回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量不會(huì)都集中在一個(gè)平面內(nèi),但是當(dāng)回轉(zhuǎn)件軸向尺寸較小(直徑寬度比D/b>5),且轉(zhuǎn)速較低時(shí),回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量可視為分布在同一平面內(nèi)。這種回轉(zhuǎn)件在工作中如果存在質(zhì)量偏心,會(huì)產(chǎn)生慣性力,但是離心慣性力所產(chǎn)生的慣性力偶矩近似為零,而這種不平衡現(xiàn)象在回轉(zhuǎn)件靜態(tài)時(shí)即可表現(xiàn)出來,因此稱為靜不平衡。對(duì)于這類回轉(zhuǎn)件,只需要消除因質(zhì)量偏心而產(chǎn)生的離心慣性力,即可認(rèn)為達(dá)到了平衡。其平衡方法是通過增加或除去回轉(zhuǎn)件部分質(zhì)量,調(diào)整質(zhì)量分布,使回轉(zhuǎn)件質(zhì)心位于回轉(zhuǎn)軸線上,從而達(dá)到對(duì)慣性力的平衡。如圖13-1(a)所示,已知盤形不平衡轉(zhuǎn)子其偏心質(zhì)量分別為m1、m2、m3,向徑分別為r1、r2、r3,所產(chǎn)生的慣性力分別為F1、F2、F3,則合力F為根據(jù)平面力系平衡的原理,所需加的平衡質(zhì)量mb及其向徑rb必須使平衡質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力Fb與F平衡,即消去公因子得:(13-1)(13-2)(13-3)這里,將質(zhì)量m與向徑r的乘積稱為質(zhì)徑積。取定一定的比例尺,作質(zhì)徑積的封閉矢量多邊形,如圖13-1(b)所示,即可得到所需平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積大小和方向。若選定向徑的大小,便可求出應(yīng)加的平衡質(zhì)量mb。通常為了減少平衡質(zhì)量,平衡質(zhì)量的向徑rb應(yīng)盡可能選大一些。另外,在rb的負(fù)方向上按mbrb減去相應(yīng)質(zhì)量的材料,同樣可以達(dá)到平衡目的。圖13-1回轉(zhuǎn)件的靜平衡通過以上分析,可以得到以下結(jié)論:

(1)靜平衡的條件為:分布于回轉(zhuǎn)件上的各個(gè)偏心質(zhì)量的離心慣性力合力為零或質(zhì)徑積的矢量和為零。

(2)對(duì)于靜不平衡的回轉(zhuǎn)件,不論它有多少個(gè)不平衡質(zhì)量,都可在同一平衡面內(nèi)增加或除去一個(gè)平衡質(zhì)量來獲得平衡,因此回轉(zhuǎn)件的靜平衡也稱為單面平衡。有時(shí)由于實(shí)際結(jié)構(gòu)的限制,不能在偏心質(zhì)量所在的平面內(nèi)增加或減少平衡質(zhì)量,則可選擇兩個(gè)校正平面T和T′,分別在T和T′面內(nèi)增加平衡質(zhì)量,使轉(zhuǎn)子達(dá)到平衡,如圖13-2所示的曲軸,將平衡質(zhì)量增加在兩平面下部以達(dá)到靜平衡。圖13-2曲軸的靜平衡

2.靜平衡試驗(yàn)

按上述方法,回轉(zhuǎn)件從理論上可以達(dá)到靜平衡,但是由于制造的誤差、材料的不均勻性等因素,實(shí)際上總是存在一些不平衡,對(duì)于重要的回轉(zhuǎn)件,仍然需要通過試驗(yàn)的方法加以平衡。如圖13-3(a)所示為刀口式靜平衡試驗(yàn)裝置。試驗(yàn)時(shí)將需平衡的回轉(zhuǎn)件的軸安放在兩條水平平行的刀口導(dǎo)軌上,如果回轉(zhuǎn)件的重心不在轉(zhuǎn)軸軸線上,則重心有向最低位置移動(dòng)的趨勢(shì),所以只要輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)件,使其在導(dǎo)軌上滾動(dòng),當(dāng)回轉(zhuǎn)件停止運(yùn)動(dòng)時(shí),其質(zhì)心必然位于回轉(zhuǎn)軸線的正下方。試驗(yàn)時(shí),當(dāng)確定出質(zhì)心偏心方向后,在其反方向上選定某一位置,試加平衡質(zhì)量,再次試驗(yàn),通過不斷調(diào)整這個(gè)質(zhì)量的大小或者偏心距,直到該回轉(zhuǎn)件能在任意位置保持靜止不動(dòng),然后記下所添加的平衡質(zhì)量及其質(zhì)徑積,并在同一方位上以相等質(zhì)徑積的金屬焊接到回轉(zhuǎn)件上,或者在其反方向上減去等質(zhì)徑積的材料,便可達(dá)到回轉(zhuǎn)件的平衡。由于結(jié)構(gòu)限制,刀口式靜平衡試驗(yàn)裝置有兩個(gè)缺點(diǎn),一是安裝調(diào)整要求較高,二是不能用于對(duì)兩邊軸徑不相等的回轉(zhuǎn)件進(jìn)行靜平衡。如圖13-3(b)所示的是圓盤式靜平衡架,其功能和使用方法與刀口式靜平衡試驗(yàn)裝置相同,只是其一端的支承上下位置可調(diào),這樣便可用于對(duì)兩邊軸徑不相等的回轉(zhuǎn)件進(jìn)行靜平衡。這種平衡裝置調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單,但是摩擦面間的總壓力較刀口式靜平衡試驗(yàn)裝置大,當(dāng)軸承弄臟后,摩擦阻力會(huì)增加,對(duì)精度有一定的影響。圖13-3常用平衡裝置為了在工程中能夠更直接、高效地對(duì)回轉(zhuǎn)件進(jìn)行靜平衡,常希望能直接地獲得偏心方位和偏心質(zhì)徑積的大小,如圖13-3(c)所示為滿足這一要求的設(shè)備的原理圖,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)可朝任何方向傾斜的單擺。當(dāng)將不平衡的回轉(zhuǎn)件安裝到該平衡機(jī)的臺(tái)架上后,其就會(huì)傾斜,傾斜的方向即顯示出不平衡質(zhì)量的方位,而擺角的大小可以顯示出不平衡質(zhì)徑積的大小,由此,便可以確定所應(yīng)添加的平衡質(zhì)量的大小和位置。13.1.2動(dòng)平衡

1.動(dòng)平衡原理

對(duì)于軸向尺寸較大的回轉(zhuǎn)件(直徑寬度比D/b≤5),如內(nèi)燃機(jī)曲軸、機(jī)床主軸等,其質(zhì)量不能再簡(jiǎn)單地被認(rèn)為分布在同一個(gè)平面內(nèi),此時(shí),回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng),其上的不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力就不再是一個(gè)平面力系,而是一個(gè)空間力系,對(duì)機(jī)架不僅會(huì)產(chǎn)生力的作用,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生力矩的作用,即使回轉(zhuǎn)件的質(zhì)心在回轉(zhuǎn)軸上,由于各離心慣性力不在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi),所形成慣性力偶矩仍使轉(zhuǎn)子處于不平衡狀態(tài)。如圖13-4所示的回轉(zhuǎn)件,雖然其質(zhì)心處于回轉(zhuǎn)軸上,但是由于偏心質(zhì)量m1、m2所產(chǎn)生的慣性力不在同一平面內(nèi),因此形成了慣性力偶矩,此力偶矩的作用是隨回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)而變化的,因此也會(huì)引起機(jī)械設(shè)備的振動(dòng),所以此回轉(zhuǎn)件仍然是不平衡的,由于這種不平衡只有在回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才能表現(xiàn)出來,因此稱為動(dòng)不平衡。對(duì)動(dòng)不平衡的回轉(zhuǎn)件進(jìn)行平衡就要求同時(shí)消除不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩,即對(duì)回轉(zhuǎn)件進(jìn)行動(dòng)平衡,不能只在某一個(gè)選定平面內(nèi)通過添加平衡質(zhì)量來達(dá)到,通常的方法是在兩個(gè)選定平面內(nèi)分別添加適當(dāng)?shù)钠胶赓|(zhì)量,以消除回轉(zhuǎn)件在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩。此方法的原理如下。圖13-4質(zhì)心在轉(zhuǎn)軸上但不平衡的回轉(zhuǎn)件任何一個(gè)不平衡質(zhì)量的動(dòng)力效果可以用兩個(gè)選定平面內(nèi)的質(zhì)量的動(dòng)力效果來代替,如圖13-5所示,若m、m1、m2滿足如下關(guān)系:則當(dāng)回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),m所產(chǎn)生的離心力對(duì)軸的作用效果與m1和m2所產(chǎn)生的離心力的合力對(duì)軸的作用效果完全一致,因此,m可以用m1和m2代換。根據(jù)以上分析,可得到結(jié)論:回轉(zhuǎn)件上的任何一個(gè)不平衡質(zhì)量都可以用選定的兩平面內(nèi)的兩個(gè)質(zhì)量來代換。根據(jù)以上原理,如果要使一個(gè)回轉(zhuǎn)件動(dòng)平衡,可先進(jìn)行質(zhì)量代換,將所有不平衡質(zhì)量分別用選定的兩個(gè)平面內(nèi)的質(zhì)量進(jìn)行代換,然后通過在兩個(gè)選定的平面內(nèi)添加或減除相應(yīng)的平衡質(zhì)量,便可使回轉(zhuǎn)件獲得動(dòng)平衡。具體計(jì)算如下:圖13-5質(zhì)量代換原理圖如圖13-6(a)所示,設(shè)一回轉(zhuǎn)件上存在三個(gè)偏心質(zhì)量,分別為m1、m2、m3,且不在同一平面內(nèi),它們的回轉(zhuǎn)半徑分別為r1、r2、r3,方向如圖所示。當(dāng)回轉(zhuǎn)件以ω回轉(zhuǎn)時(shí),它們產(chǎn)生慣性力F1、F2、F3。對(duì)其進(jìn)行動(dòng)平衡,首先選擇兩個(gè)平衡平面:平面Ⅰ和平面Ⅱ。根據(jù)上述質(zhì)量代換的方法將mi(i=1、2、3)用miⅠ和miⅡ代換,即聯(lián)立式(13-4)、式(13-5)求解,得:(13-4)(13-5)(13-6)(13-7)然后在兩個(gè)選定的平衡平面內(nèi)按靜平衡的方法列質(zhì)徑積矢量和方程為作矢量圖,如圖13-6(b)、(c)所示,可求出平衡平面內(nèi)所需的平衡質(zhì)量的質(zhì)徑積mbⅠrbⅠ和mbⅡrbⅡ,當(dāng)選定rbⅠ和rbⅡ后,mbⅠ和mbⅡ可被確定。由上述分析可知,動(dòng)平衡同時(shí)滿足靜平衡的條件,所以經(jīng)過動(dòng)平衡的回轉(zhuǎn)件一定滿足靜平衡,但是靜平衡的回轉(zhuǎn)件不一定滿足動(dòng)平衡。(13-8)(13-9)圖13-6動(dòng)平衡分析

2.動(dòng)平衡試驗(yàn)

對(duì)于D/b≤5的回轉(zhuǎn)件,或有特殊要求的重要回轉(zhuǎn)件,一般都需要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。動(dòng)平衡試驗(yàn)是在動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)上完成的。圖13-7所示為一電測(cè)式動(dòng)平衡機(jī)的工作原理示意圖。它由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、試件的支承系統(tǒng)和不平衡量的測(cè)量系統(tǒng)組成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過雙萬向聯(lián)軸節(jié)1驅(qū)動(dòng)試件2,試件2支承在彈性支架3上,當(dāng)試件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),不平衡慣性力會(huì)引起水平方向的振動(dòng)(支承限制回轉(zhuǎn)試件在其他方向的振動(dòng)),測(cè)量系統(tǒng)首先由傳感器4、5測(cè)得振動(dòng)信號(hào),輸入解算電路6,以消除兩個(gè)平衡平面之間的相互影響,然后經(jīng)過放大器7將信號(hào)放大,最后由儀表10指示出不平衡質(zhì)徑積的大小,同時(shí)由一對(duì)傳動(dòng)比為1的齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器8,產(chǎn)生與回轉(zhuǎn)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)同步的基準(zhǔn)信號(hào),并將基準(zhǔn)信號(hào)和放大器7輸出的信號(hào)一起輸入鑒相器9進(jìn)行處理,最后由儀表11指示出不平衡質(zhì)徑積的相位。動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)除機(jī)械式外,隨著電子技術(shù)和激光技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,近代動(dòng)平衡機(jī)已采用電測(cè)技術(shù)測(cè)量平衡面內(nèi)的不平衡量,用激光技術(shù)自動(dòng)去除質(zhì)量,達(dá)到動(dòng)平衡。這些都大大提高了平衡進(jìn)度和平衡試驗(yàn)的自動(dòng)化程度。關(guān)于各種類型的動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī),其結(jié)構(gòu)、工作原理、操作等詳細(xì)內(nèi)容,可參閱相應(yīng)產(chǎn)品樣本或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書等有關(guān)資料。圖13-7電測(cè)動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)工作原理13.2機(jī)器速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)

當(dāng)機(jī)器工作時(shí),驅(qū)動(dòng)力所作的功和克服阻力所需的功在每一時(shí)刻并不總是相等,這就導(dǎo)致當(dāng)驅(qū)動(dòng)力作的功大于克服阻力所需的功時(shí),機(jī)器的動(dòng)能增加,反之,則機(jī)器的動(dòng)能減少。每一時(shí)間間隔內(nèi)機(jī)器的機(jī)械能變化可用下式表示:

W=Wd-Wr=Ee-Es

(13-10)

其中:Wd和Wr為任一時(shí)間間隔驅(qū)動(dòng)力所作的功和克服阻力所需的功;W為驅(qū)動(dòng)力作的功與克服阻力所需作的功的差,當(dāng)Wd大于Wr時(shí),其值為正,稱為盈功,當(dāng)Wd小于Wr時(shí),其值為負(fù),稱為虧功。Ee和Es為該時(shí)間間隔結(jié)束和開始時(shí)機(jī)器的動(dòng)能。由于盈功或虧功的存在,會(huì)引起機(jī)器動(dòng)能的變化,從而引起機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)。機(jī)器速度波動(dòng)會(huì)使運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加動(dòng)壓力,從而降低工作效率,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),降低機(jī)器的壽命和工作質(zhì)量。因此必須采取措施把速度波動(dòng)限制在允許的范圍內(nèi),這就是調(diào)節(jié)速度波動(dòng)的目的。機(jī)械的速度波動(dòng)有周期性和非周期性兩種。13.2.1周期性速度波動(dòng)如圖13-8所示,機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)包括啟動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和停車三個(gè)階段,其中穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段是機(jī)器工作的主要階段,在此階段中,機(jī)器主軸的轉(zhuǎn)速一般按照一定運(yùn)動(dòng)循環(huán)作周期性變化,這是因?yàn)樵谝粋€(gè)工作周期中,雖然驅(qū)動(dòng)力所作的功與阻力所做的功是相等的,但驅(qū)動(dòng)力和阻力作的功往往不是時(shí)時(shí)相等而產(chǎn)生的。這種有規(guī)律的、周期性的速度波動(dòng)被稱為周期性速度波動(dòng)??刂浦芷谛运俣炔▌?dòng),使之在允許的范圍內(nèi),稱為周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)。周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法是在機(jī)器回轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件——飛輪。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)盈功時(shí),回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速提高,飛輪的動(dòng)能增大,將機(jī)械能存儲(chǔ)起來,從而降低機(jī)器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速提高幅度;當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)虧功時(shí),回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速降低,飛輪轉(zhuǎn)速下降,釋放所存儲(chǔ)的機(jī)械能,從而減小機(jī)器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速下降幅度。由于飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大,因此在最大盈功和最大虧功一定的情況下,安裝飛輪后會(huì)有效地降低機(jī)器速度波動(dòng)的幅度。圖13-8機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程13.2.2飛輪的基本概念

設(shè)計(jì)飛輪需要確定一定的設(shè)計(jì)指標(biāo),這里包括兩個(gè)指標(biāo):機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主軸的平均角速度ωm和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的不均勻系數(shù)δ。機(jī)器在工作過程中其主軸的角速度是一個(gè)隨主軸轉(zhuǎn)角φ變化的量ω,ω=ω(φ)。其平均角速度可用下式計(jì)算:其中,φp為一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)主軸的轉(zhuǎn)角。由于實(shí)際的平均速度往往求解較難,因此,工程中常用算術(shù)平均角速度來代替實(shí)際平均角速度,即(13-11)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的不均勻系數(shù)δ反映了機(jī)械周期性速度波動(dòng)的程度,其值為顯然,當(dāng)ωm一定時(shí),δ越小,機(jī)器速度波動(dòng)就越小,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)就越平穩(wěn)。機(jī)器的種類不同,其工作性質(zhì)也不同,決定了對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)的要求也不同。表13-1中給出了常見機(jī)器的許用不均勻系數(shù)[δ],可供參考。(13-12)(13-13)表13-1常見機(jī)器的許用不均勻系數(shù)值飛輪設(shè)計(jì)的基本問題是根據(jù)機(jī)器實(shí)際所需要的平均角速度ωm和許用不均勻系數(shù)[δ]來確定飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。一個(gè)工作周期內(nèi),機(jī)器動(dòng)能的變化的最大量為

Wmax=Emax-Emin

(13-14)其中,Wmax為最大盈虧功,Emax為機(jī)器所具有的最大動(dòng)能,Emin為機(jī)器所具有的最小動(dòng)能。由于飛輪具有相當(dāng)大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因此有飛輪的機(jī)器,飛輪所具有的動(dòng)能相對(duì)于其他部分所具有的動(dòng)能大得多,這樣可以假設(shè)飛輪所具有的動(dòng)能就是機(jī)器的動(dòng)能,那么機(jī)器工作過程中的最大盈虧功就等于飛輪所具有的最大動(dòng)能與最小動(dòng)能之差,即(13-15)將式(13-12)、式(13-13)和式(13-15)聯(lián)立,解得:其中,n為飛輪轉(zhuǎn)速。由上式可知:

(1)如果不均勻系數(shù)過小,將導(dǎo)致JF很大,這樣可能導(dǎo)致飛輪尺寸龐大、笨重。因此不均勻系數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取,不宜取得過小。另外,要完全消除機(jī)器周期性速度波動(dòng),JF必須無窮大,這說明不能通過添加飛輪的方法來完全消除機(jī)器周期性速度波動(dòng)。(13-16)(13-17)

(2)由于JF與n2成反比,因此,為了盡量減小飛輪的體積和質(zhì)量,飛輪宜安裝在高速軸上。飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量確定以后,還須確定其主要尺寸,圖13-9所示為常用飛輪結(jié)構(gòu)。由于飛輪的大部分質(zhì)量集中在輪緣上,且輪緣半徑大,因此,在計(jì)算飛輪的主要尺寸時(shí),不考慮其他部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,并假設(shè)飛輪的質(zhì)量m全部集中在以輪緣的平均直徑Dm為直徑的圓周上,由轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的定義可知:(13-18)式(13-18)中,稱為飛輪矩或飛輪特性,單位為kg·m2。對(duì)不同構(gòu)造的飛輪,其飛輪矩可從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中查到。Dm的選取,應(yīng)考慮飛輪安裝的位置,同時(shí)為了防止輪緣的破裂,還應(yīng)滿足使周邊速度小于工程上所規(guī)定的安全值。當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)條件選定飛輪平均直徑Dm后,由下式求得飛輪質(zhì)量m:設(shè)飛輪的材料密度為ρ(kg/m3),對(duì)圖13-9所示矩形截面的輪緣有:

m=πDmHBρ

(13-20)

式中,B、H、Dm的單位為m;質(zhì)量的單位為kg。選定比值H/B或B/Dm后(一般推薦H/B=1.5~2,B/Dm≤0.2),即可求出輪緣厚度H和寬度B。(13-19)在實(shí)際使用中,往往將作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的盤形或輪形零件兼作飛輪使用,如顎式破碎機(jī)中使用帶輪作為飛輪使用。以上確定飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法中,忽略了機(jī)器其他部分的動(dòng)能,被稱為簡(jiǎn)易法,另有精確法設(shè)計(jì)飛輪,即設(shè)計(jì)飛輪時(shí)不忽略機(jī)器其他部分的動(dòng)能,此時(shí)機(jī)器的最大動(dòng)能和最小動(dòng)能并不出現(xiàn)在飛輪轉(zhuǎn)速最大和最小的位置上,精確法這里不再詳述,請(qǐng)參閱相關(guān)文獻(xiàn)。13.2.3非周期性速度波動(dòng)

在機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期,如果驅(qū)動(dòng)力或阻力突然發(fā)生變化,機(jī)器主軸

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