第12章 真實運動

本章內容：1、系統運動方程（等效力矩、等效轉動慣量）2、周期性速度波動調、節(jié)飛輪設計。3、非周期速度波動的調節(jié)。第十二章：機器的運轉及其速度波動調節(jié)§12-1:研究機器運轉及其速度波動調節(jié)的目的1、機器真實運動：驅動力和阻力一致情況下，確定原動件和其它構件運動真實運動。2、速度波動：1）周期性波動：機器運轉照周期變化。2）非周期性波動：速度變化不規(guī)則，如工況轉變、啟動、停車等。3、主要危害：1）產生動壓力，降低效率和可靠性；2）引起振動，影響強度、壽命和功耗；3）使產品質量下降。4）引起機器的損壞或者停車。12-2：機器等效力學模型等效構件：等效條件：A)力等效：做功或功率等效。等效構件為轉動時為等效力矩；等效力矩

B)慣性等效：運動動能等效，等效構件為轉動時為等效慣矩；等效構件為移動時為等效質量機器的真實受力等效為某指定構件受力與運動分析各個構件運動一、等效力矩和等效力：ω等效條件：功率相等等效力F和等效力矩M是機構位置的函數。全部速比、做功的力均為常數時，F和M為常數。1、運動構件的動能：ωi、Vsi為構件角速度及質心速度；Mi、

Jsi為構件質量和對質心的轉動慣量。作平面運動的構件的動能：二、等效質量和等效轉動慣ωm4、J4m3、J3m5J2J12.等效質量和等效轉動慣量等效條件：動能相等等效質量m和等效力矩J是機構位置的函數。全部速比為常數時，m

和J

為常數?！?2-3：機器運動方程式的建立及解法1、動能形式的機器運動方程式

WFd和WFd分別為等效驅動力（或力矩）和等效阻力（和力矩）所作的功；一、機器運動方程式的建立2、力或力矩形式的機器運動方程式僅討論力已知并且只是位置函數時其等效構件的真實運動的求法。1、解析法：二、機器運動方程式的解法機器從啟動算起，則ω0=0，E0=0，而E=W，故：求角速度或速度求角加速度或加速度：求機器的運動時間：2、圖解法（1）、求曲線ω=ω（φ）a）作出等效驅動力矩曲線、等效阻力矩曲線。

b）將兩曲線相減，得外力矩曲線。

c）用計算機求外力矩所作的功。

e）作出等效轉動慣量曲線。

f）代入能量方程求出角速度曲線。（2）、求角加速度曲線

a)將角速度曲線對角度微分，得曲線dω/dφ，

b)α=dω/dt=ω(dω/dφ)；作出角加速度曲線。（3）作出角速度的倒函數曲線，然后積分一次，即可得時間曲線?！?2-4：機器周期性速度波動的調節(jié)方法和設計指標一、調節(jié)方法在一個運動循環(huán)內機器的動能的升降幅度是一個定值，如果加大等效轉動慣量，就能使主軸的速度波動降低。最簡單的方法就是在機器中某一回轉軸上加一適當的質量，這就是飛輪。二、設計指標如果已經知道了機器主軸的角速度ω與轉角φ的關系ω=ω（φ），那么，其實際的平均角速度ωm可以用按下式用分析法或圖解法求出：定義機器運轉的絕對不均勻度對機器的平均角速度之比來衡量機器運轉不均勻的程度，該比值稱為機器運轉的不均勻系數，常常以δ表示：§12-5飛輪的設計一、基本問題飛輪設計的基本問題是根據機器實際所需的平均速度ωm和許可的不均勻系數δ來確定飛輪的轉動慣量JF。

當設計飛輪時，因為研究的范圍是在穩(wěn)定運動時期的任一個運動循環(huán)內，設一個循環(huán)開始時機器具有的動能為Eb，E為任意位置的總動能，ΔE為開始至任一位置時機器的動能的增量。則：E=Eb+ΔEΔEφOMdMrMdMrabcdefga’MOφφΔEmaxΔEminφ1φ2φp對于在等效構件上安裝了飛輪的機器，其等效轉動慣量為：J=JF+JC+JV=JF+JRJF為飛輪的轉動慣量，其值為常數；JR除飛輪以外的其余構件的等效轉動慣量，JC為常量部分，JV為變量部分。機器總動能：上式為確定飛輪轉動慣量的基本方程。二、力是機構位置函數時飛輪轉動慣量的計算方法簡易法：略去機器只其余各構件的等效轉動慣量的可變部分，那么飛輪轉動慣量的基本方程變?yōu)椋阂虼耍w輪的轉動慣量的計算可歸結為求最大剩余功［w］。三、飛輪尺寸的確定：（略）§12-6：機器非周期性速度波動的調節(jié)方法