燕大機(jī)械原理第9-11章復(fù)習(xí)

1、第九章其他常用機(jī)構(gòu)第九章其他常用機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 特點(diǎn)特點(diǎn)將主動(dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)和停歇。將主動(dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)和停歇。幾種常見(jiàn)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)幾種常見(jiàn)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)棘輪棘輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)( (Ratchet mechanism) )槽輪槽輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)( (Geneva drive) )不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)( (Intermittent gearing) )凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)( (Cam-type index mechanism) ) 第一節(jié) 棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)1. 棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn) 棘輪機(jī)構(gòu)的組成

2、及工作特點(diǎn)棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn) 搖桿、棘爪、棘輪、止動(dòng)爪和機(jī)架組成；棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造搖桿、棘爪、棘輪、止動(dòng)爪和機(jī)架組成；棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、運(yùn)動(dòng)可靠，棘輪德轉(zhuǎn)角可在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；較大的沖擊和噪容易、運(yùn)動(dòng)可靠，棘輪德轉(zhuǎn)角可在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；較大的沖擊和噪聲，而摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差，傳動(dòng)精度不高，常用于低速輕聲，而摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差，傳動(dòng)精度不高，常用于低速輕載的場(chǎng)合。載的場(chǎng)合。 2. 棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 在工程中廣泛應(yīng)用于在工程中廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)位分度轉(zhuǎn)位分度( (Indexing) )、進(jìn)給進(jìn)給( (Feed) )、單向離合器單向離合器( (On

3、e-way clutch) ) 、超越離合器超越離合器( (Overrun clutch) ) 、制動(dòng)器制動(dòng)器( (Brake) )等。等。 3. 棘輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型棘輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型輪齒式棘輪輪齒式棘輪( (Tooth ratchet) )機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)摩擦式棘輪摩擦式棘輪( (Friction ratchet) ) 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 外嚙合輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)外嚙合輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)Externally meshed tooth ratchet mechanism內(nèi)嚙合輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)Internally meshed tooth ratchet mechanism棘條機(jī)構(gòu)棘條機(jī)構(gòu)Ratchet rac

4、k mechanism鉤頭雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)鉤頭雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)Hooked double function ratchet mechanism可變向棘輪機(jī)構(gòu)可變向棘輪機(jī)構(gòu)Changeable direction ratchet mechanism直推雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)直推雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)Straight double function ratchet mechanism外嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)外嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)Externally meshed silent ratchet mechanism可變向棘輪機(jī)構(gòu)可變向棘輪機(jī)構(gòu)Changeable direction ratchet mechanism滾子內(nèi)嚙合

5、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)滾子內(nèi)嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)Internally meshed roller silent ratchet mechanism內(nèi)嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)Externally meshed silent ratchet mechanism牛頭刨床工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)牛頭刨床工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例棘輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例起重止動(dòng)器起重止動(dòng)器第二節(jié)第二節(jié) 槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)1. 槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作特點(diǎn)主動(dòng)撥盤(pán)，從動(dòng)槽輪和機(jī)架組成；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，其機(jī)械效率主動(dòng)撥盤(pán)，從動(dòng)槽輪和機(jī)架組成；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，其機(jī)械效率

6、高，能較平穩(wěn)間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。但因圓銷(xiāo)突然進(jìn)入、脫離徑向高，能較平穩(wěn)間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。但因圓銷(xiāo)突然進(jìn)入、脫離徑向槽，固傳動(dòng)存在柔性沖擊，不宜用于高速場(chǎng)合。槽，固傳動(dòng)存在柔性沖擊，不宜用于高速場(chǎng)合。 2. 槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用一般用于轉(zhuǎn)速不很高的自動(dòng)機(jī)械、輕工機(jī)械或儀器儀表中，一般用于轉(zhuǎn)速不很高的自動(dòng)機(jī)械、輕工機(jī)械或儀器儀表中，例如電影放映機(jī)的送片機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)圖記錄儀的打印機(jī)構(gòu)等。例如電影放映機(jī)的送片機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)圖記錄儀的打印機(jī)構(gòu)等。3. 槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型槽輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型外槽輪機(jī)構(gòu)外槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)槽條機(jī)構(gòu)槽條機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)等球面槽輪機(jī)構(gòu)等外槽輪機(jī)構(gòu)外槽輪機(jī)構(gòu)External Geneva

7、 drive內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)Internal Geneva drive槽條機(jī)構(gòu)槽條機(jī)構(gòu)Geneva rack mechanism球面槽輪機(jī)構(gòu)球面槽輪機(jī)構(gòu)Spherical Geneva drive不等臂長(zhǎng)多銷(xiāo)槽輪機(jī)構(gòu)不等臂長(zhǎng)多銷(xiāo)槽輪機(jī)構(gòu)Nonequivalent arm and multiple-pin Geneva drive偏置外槽輪機(jī)構(gòu)偏置外槽輪機(jī)構(gòu)Offset external Geneva drive槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例槽輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例蜂窩煤成型機(jī)模盤(pán)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)蜂窩煤成型機(jī)模盤(pán)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)六角車(chē)床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)六角車(chē)床刀架轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)第十一章第十一章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué) 一、概述一、概述 機(jī)械

8、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是由各構(gòu)件的機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是由各構(gòu)件的質(zhì)量質(zhì)量( (Mass) )、轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量慣量( (Moment of inertia) )和作用于各構(gòu)件上的力等多方面因和作用于各構(gòu)件上的力等多方面因素決定的。素決定的。動(dòng)力學(xué)分析的目的 機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)中，受各構(gòu)件得質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和作用于其上的驅(qū)動(dòng)力、阻抗力等因素得影響，原動(dòng)件的速度和加速度隨時(shí)間而變化，因此需要研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)器運(yùn)速度的波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法。 調(diào)節(jié)機(jī)器速度波動(dòng)的目的 1、周期性速度波動(dòng) 危害： 引起動(dòng)壓力，和可靠性。 可能在機(jī)器中引起振動(dòng)，影響壽命、強(qiáng)度。 影響工藝，產(chǎn)品質(zhì)量。 2、非周期性速度波動(dòng) 危害：

9、機(jī)器因速度過(guò)高而毀壞，或被迫停車(chē)。 11-1機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程及作用力一、機(jī)器的運(yùn)動(dòng)和功能的關(guān)系 由能量守恒定律得，機(jī)器運(yùn)動(dòng)的某一時(shí)間間隔內(nèi)，所有外力與內(nèi)力作功之和等于機(jī)器動(dòng)能的改變。 0EEWWWfrdWd輸入功 Wr輸出功 Wf損失功 2. 機(jī)器機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段啟動(dòng)階段、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段、停啟動(dòng)階段、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段、停車(chē)階段車(chē)階段穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)起動(dòng)t 停車(chē)停車(chē)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的不同狀況穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的不同狀況 m t 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)起動(dòng)停車(chē)停車(chē) 勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) C 周期周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) ( (t) ) ( (t T) ) 非周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)非周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)

10、 起動(dòng)起動(dòng) m t 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)停車(chē)停車(chē) 工作角速度工作角速度 n n額定角速度額定角速度 1. 作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力作用在機(jī)械上的驅(qū)動(dòng)力和生產(chǎn)阻力的性質(zhì)和生產(chǎn)阻力的性質(zhì)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力常數(shù)常數(shù) 如重力如重力 Fd C位移的函數(shù)位移的函數(shù) 如彈簧力如彈簧力 Fd Fd( (s) )、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩Md Md( (s) )速度的函數(shù)速度的函數(shù) 如電動(dòng)機(jī)如電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)動(dòng)力矩Md Md( ( ) ) Md BNAC 0 0 同步角速度同步角速度nMM 00nd 生產(chǎn)阻力生產(chǎn)阻力常數(shù)常數(shù) 如起重機(jī)、車(chē)床的生產(chǎn)阻力如起重機(jī)、車(chē)床的生產(chǎn)阻力執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的函數(shù) 如曲柄壓

11、力機(jī)、活塞式壓縮機(jī)的如曲柄壓力機(jī)、活塞式壓縮機(jī)的生產(chǎn)阻力生產(chǎn)阻力執(zhí)行構(gòu)件速度的函數(shù)執(zhí)行構(gòu)件速度的函數(shù) 如鼓風(fēng)機(jī)、離心泵的生產(chǎn)阻力如鼓風(fēng)機(jī)、離心泵的生產(chǎn)阻力時(shí)間的函數(shù)時(shí)間的函數(shù) 如揉面機(jī)、球磨機(jī)的生產(chǎn)阻力如揉面機(jī)、球磨機(jī)的生產(chǎn)阻力11.2機(jī)械系統(tǒng)等效力學(xué)模型w 將單自由度的機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一個(gè)構(gòu)件（稱(chēng)為等效構(gòu)件），建立簡(jiǎn)單的等效動(dòng)力學(xué)模型。w 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理，將作用于機(jī)械系統(tǒng)上的所有外力和外力矩、所有構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，都向等效構(gòu)件轉(zhuǎn)化。w 轉(zhuǎn)化的原則：使該系統(tǒng)轉(zhuǎn)化前后的動(dòng)力學(xué)效果保持不變。即：w 等效構(gòu)件的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量所具有的動(dòng)能，應(yīng)等于整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)能；w 等效構(gòu)件上的等效力、等效力矩

12、所做的功或所產(chǎn)生的功率，應(yīng)等于整個(gè)系統(tǒng)的所有力、所有力矩所做功或所產(chǎn)生的功率之和。等效動(dòng)力學(xué)模型的建立等效動(dòng)力學(xué)模型的建立w 通常將繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)或作直線(xiàn)移動(dòng)的構(gòu)件取為等效構(gòu)件。等效力和等效力矩w 在等效構(gòu)件AB上，設(shè)F是在等效點(diǎn)B上的等效力w 或者設(shè)M是等效力矩w 則等效力或等效力矩的功率為MPFvPB等效力和等效力矩w 設(shè)作用在機(jī)械上的外力為Fi(i=1,2,k)，作用點(diǎn)的速度為ui，F(xiàn)i的方向和ui的方向間夾角為qi，w 作用在機(jī)械中的外力矩為Mi(i=1,2,m)，受力矩Mi作用的構(gòu)件i的角速度為i，w 則作用在機(jī)械中所有外力和外力矩所產(chǎn)生的功率之和為kiiikiiiikiiMvFP111

13、cosqMi和i同向取“+”，否則“-” 等效力和等效力矩w 討論w 等效力F和等效力矩M只與各速度比有關(guān)，是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)。w 不必知道各個(gè)速度的真實(shí)數(shù)值。w F、M也可能是時(shí)間或角速度的函數(shù)kiiikiiiiBMvFFv11cosq或 kiiikiiiiMvFM11cosqkiBiikiBiiivMvvFF11cosqkiiikiiiiMvFM11cosq等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量w 在前述同一等效構(gòu)件AB上，設(shè)me是在等效點(diǎn)B上的等效質(zhì)量w 或者設(shè)Je是等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量w 則等效構(gòu)件的動(dòng)能為222121eBeJEvmE等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量w 設(shè)機(jī)械系統(tǒng)中各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量為mi(i=1,2,k)

14、，其質(zhì)心Si的速度為uSi；w 各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件對(duì)其質(zhì)心軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JSi (i=1,2,k)，角速度為i，w 則整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)所具有的動(dòng)能為kiiSikiSiikiiJvmE121212121等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量w 討論w m和J由速度比的平方而定，總為正值； m和J僅是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)。w 不必知道各速度的真實(shí)值。w 如果等效構(gòu)件是移動(dòng)構(gòu)件, vB=移動(dòng)速度kikiiSiSiiBJvmmv11222212121或 kikiiSiSiiJvmJ11222212121kiBiSiBSikiivJvvmm1221kiiSiSikiiJvmJ1221教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目的教學(xué)目的重點(diǎn)：重點(diǎn)： 機(jī)械運(yùn)

15、動(dòng)產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的原因及其調(diào)節(jié)方法；機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生周期性速度波動(dòng)的原因及其調(diào)節(jié)方法； 最大盈虧功的確定和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算法。最大盈虧功的確定和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的簡(jiǎn)易計(jì)算法。11.4 11.4 機(jī)械系統(tǒng)速度波動(dòng)及調(diào)節(jié)方法機(jī)械系統(tǒng)速度波動(dòng)及調(diào)節(jié)方法 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)機(jī)械的非周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié) 了了解解機(jī)器運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)的原因、特點(diǎn)、危害機(jī)器運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)的原因、特點(diǎn)、危害 掌握掌握機(jī)器運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法機(jī)器運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的目的和方法機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的目的和方法

16、一、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)產(chǎn)生的原因及引起的危害一、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)產(chǎn)生的原因及引起的危害 機(jī)械是在外力機(jī)械是在外力(驅(qū)動(dòng)力和阻力驅(qū)動(dòng)力和阻力)作用下運(yùn)轉(zhuǎn)的。驅(qū)動(dòng)力所作作用下運(yùn)轉(zhuǎn)的。驅(qū)動(dòng)力所作的功是機(jī)械的輸入功。阻力所作的功是機(jī)械的輸出功。輸入功的功是機(jī)械的輸入功。阻力所作的功是機(jī)械的輸出功。輸入功與輸出功之差形成機(jī)械動(dòng)能的增減。如果輸入功在每段時(shí)間都與輸出功之差形成機(jī)械動(dòng)能的增減。如果輸入功在每段時(shí)間都等于輸出功等于輸出功(例如用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式鼓風(fēng)機(jī)例如用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式鼓風(fēng)機(jī))，則機(jī)械的主軸，則機(jī)械的主軸保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。但是有許多機(jī)械在某段工作時(shí)間內(nèi)，輸入功不保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。但是有許多機(jī)械在某段工

17、作時(shí)間內(nèi)，輸入功不等于輸出功。當(dāng)輸入功大于輸出功時(shí)，出現(xiàn)盈功。盈功轉(zhuǎn)化為等于輸出功。當(dāng)輸入功大于輸出功時(shí)，出現(xiàn)盈功。盈功轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，促使機(jī)械動(dòng)能增加。當(dāng)輸入功小于輸出功時(shí)，出現(xiàn)虧功。動(dòng)能，促使機(jī)械動(dòng)能增加。當(dāng)輸入功小于輸出功時(shí)，出現(xiàn)虧功。虧功需動(dòng)能補(bǔ)償，導(dǎo)致機(jī)械動(dòng)能減小。機(jī)械動(dòng)能的增減形成機(jī)虧功需動(dòng)能補(bǔ)償，導(dǎo)致機(jī)械動(dòng)能減小。機(jī)械動(dòng)能的增減形成機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)。這種波動(dòng)會(huì)使運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加的作用力，械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)。這種波動(dòng)會(huì)使運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加的作用力，降低機(jī)械效率和工作可靠性；會(huì)引起機(jī)械振動(dòng)，影響零件的強(qiáng)降低機(jī)械效率和工作可靠性；會(huì)引起機(jī)械振動(dòng)，影響零件的強(qiáng)度和壽命；還會(huì)降低機(jī)械的精度和工藝

18、性能，使產(chǎn)品質(zhì)量下降。度和壽命；還會(huì)降低機(jī)械的精度和工藝性能，使產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此，對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。使上述不良影響因此，對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。使上述不良影響限制在容許范圍之內(nèi)。限制在容許范圍之內(nèi)。 輸入功長(zhǎng)時(shí)間大于輸出功輸入功長(zhǎng)時(shí)間大于輸出功損壞損壞輸入功長(zhǎng)時(shí)間小于輸出功輸入功長(zhǎng)時(shí)間小于輸出功機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷降低機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷降低停車(chē)停車(chē)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷升高機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷升高超轉(zhuǎn)速極限超轉(zhuǎn)速極限二、速度波動(dòng)的類(lèi)型及調(diào)整方法二、速度波動(dòng)的類(lèi)型及調(diào)整方法1、周期性速度波動(dòng)及調(diào)整、周期性速度波動(dòng)及調(diào)整方法方法（1）、概念）、概念（2）、特征）、特征（3）、調(diào)整方法）

19、、調(diào)整方法 在一個(gè)周期中，驅(qū)動(dòng)力做的輸入功與在一個(gè)周期中，驅(qū)動(dòng)力做的輸入功與阻力所做的功相等阻力所做的功相等 速度變化是有規(guī)律的、速度變化是有規(guī)律的、周期性的周期性的在機(jī)械中加上一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件在機(jī)械中加上一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件飛輪飛輪 A、當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈、當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功時(shí)，它以動(dòng)能的形功時(shí)，它以動(dòng)能的形式將多余的能量?jī)?chǔ)存式將多余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，使主軸角速度起來(lái)，使主軸角速度上升幅度減?。簧仙葴p?。?B、當(dāng)出現(xiàn)虧功時(shí)，它釋放其儲(chǔ)存的能量，以彌、當(dāng)出現(xiàn)虧功時(shí)，它釋放其儲(chǔ)存的能量，以彌補(bǔ)能量的不足，使主軸角速度下降的幅度減小。補(bǔ)能量的不足，使主軸角速度下降的幅度減小。 圖中虛線(xiàn)為沒(méi)有用

20、飛圖中虛線(xiàn)為沒(méi)有用飛輪時(shí)的速度波動(dòng)狀況、輪時(shí)的速度波動(dòng)狀況、而實(shí)線(xiàn)為加了飛輪后的而實(shí)線(xiàn)為加了飛輪后的速度波動(dòng)狀況。速度波動(dòng)狀況。2、非周期性速度波動(dòng)及調(diào)整方法、非周期性速度波動(dòng)及調(diào)整方法（1）、概念）、概念（2）、特征）、特征（3）、調(diào)整方法）、調(diào)整方法 速度波動(dòng)是隨機(jī)的不規(guī)則的，沒(méi)有一定的周期速度波動(dòng)是隨機(jī)的不規(guī)則的，沒(méi)有一定的周期輸入功長(zhǎng)時(shí)間大于輸出功輸入功長(zhǎng)時(shí)間大于輸出功機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷升高機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷升高超轉(zhuǎn)速極限超轉(zhuǎn)速極限損壞損壞輸入功長(zhǎng)時(shí)間小于輸出功輸入功長(zhǎng)時(shí)間小于輸出功機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷降低機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷降低停車(chē)停車(chē) 常用電子調(diào)速器和機(jī)械式調(diào)常用電子調(diào)速器和機(jī)械式調(diào)速器進(jìn)行調(diào)

21、速速器進(jìn)行調(diào)速飛輪設(shè)計(jì)的近似方法飛輪設(shè)計(jì)的近似方法一、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均速度和不均一、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù)勻系數(shù)2)(minmax m1. 平均角速度平均角速度 m2. 角速度的變化量角速度的變化量 max- min 例如：當(dāng)例如：當(dāng) max- min=5rad/s時(shí)，對(duì)于時(shí)，對(duì)于 m =10 rad/s 和和 m =100rad/s的的機(jī)械，低速機(jī)械的速度波動(dòng)要明顯一些。機(jī)械，低速機(jī)械的速度波動(dòng)要明顯一些?？煞从晨煞从硻C(jī)械速度波動(dòng)的絕對(duì)量，但不能反映機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度。機(jī)械速度波動(dòng)的絕對(duì)量，但不能反映機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度。3. 速度不均勻系數(shù)速度不均勻系數(shù) ：角速度變化量和其平均角速

22、度的比值角速度變化量和其平均角速度的比值。工工程上用它來(lái)表示機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)程度。程上用它來(lái)表示機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)程度。m / )(minmax m 一定時(shí)，一定時(shí)， 越小越小， max 與與 min 的差值越小，機(jī)器的的差值越小，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。2 2m m2 2m mi in n2 2m ma ax xm mm mi in nm mm ma ax x2 2) )2 2( (1 1) )2 2( (1 12)(minmax mv m / )(minmax v設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足：設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足： 常用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)的許用值常用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)的許用值v設(shè)在機(jī)械上安裝的

23、飛輪的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為設(shè)在機(jī)械上安裝的飛輪的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J22min2maxminmaxmax2)(mJJEEWJWm2max 指一個(gè)周期內(nèi)，驅(qū)動(dòng)功和阻抗功之差的最大值。指一個(gè)周期內(nèi)，驅(qū)動(dòng)功和阻抗功之差的最大值?；蚧颍阂粋€(gè)周期內(nèi)，機(jī)械速度由：一個(gè)周期內(nèi)，機(jī)械速度由 min上升到上升到 max （或由（或由 max下降到下降到 min ）時(shí)，外力對(duì)系統(tǒng)所作的盈功（或虧功）的最大值。）時(shí)，外力對(duì)系統(tǒng)所作的盈功（或虧功）的最大值。cbdMMEEWered)()(minmaxmax1. 最大盈虧功最大盈虧功Wmax ：二、飛輪設(shè)計(jì)的基本原理二、飛輪設(shè)計(jì)的基本原理 飛輪設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題是已知作用在主軸上的

24、驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩的飛輪設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題是已知作用在主軸上的驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩的變化規(guī)律，要求在變化規(guī)律，要求在允許的范圍內(nèi)，確定安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)允許的范圍內(nèi)，確定安裝在主軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量動(dòng)慣量2maxmWJv 圖圖(b)所示為某機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)能所示為某機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)能E( )在一個(gè)周期在一個(gè)周期 T 內(nèi)內(nèi)的變化曲線(xiàn)。的變化曲線(xiàn)。b 處：處：Emin ，c 處：處：Emax ， Wmax ：在：在 b 與與 c 之間之間v能量指示圖：能量指示圖：以以a 點(diǎn)為起點(diǎn)，點(diǎn)為起點(diǎn)，按一定比例用向量線(xiàn)段依次表按一定比例用向量線(xiàn)段依次表示相應(yīng)位置示相應(yīng)位置Med和和Mer之間所包之間所包圍的面積圍的面積Aab、Abc、Acd、Ade和和Aea的大小和正負(fù)的圖形。的大小和正負(fù)的圖形。Amax 代表最大盈虧功代表最大盈虧功 Wmax的大小的大小ememFJWJWJ 2max2max FeJJ90022max2max nWWJm