机械运转速度波动的调节

(图7－3)
比→速度↑,所需Ｊ↓→宜将飞轮安装在高速轴上。
力工∴的作飞功要Ａ轮率 求m应ax变 来可具化 选按的曲 定机转＝线。器动9来在惯00定一量Ａ。个Ｊma而x运＝／δ动Ａ(、π循m2ω·anxm环/2则（·δ中)按ω的m机2驱·(δ器7）动-6具)力体和阻
小结：机器速度波动的原因、分类及调节的方法
规则的变化、或间歇性的变
化→非周期速度波动
→不能利用飞轮来调节。
节流阀
蒸汽
方法: 调速器→主要调节驱动力。
例:离心式调速器 图7-2 p.98
（二）机器主轴的平均角速度和运转速度不均匀系数
＊平均角速度: ωm≈ (ωmax＋ ωmin)/2 (7-2) （算术平均角速度）→名义速度
＊运转速度不均匀系数:δ＝(ωmax－ωmin)/ωm
在一般机器中，由于飞轮质量 其它构件
→∴飞轮的动能 其它构件动能。
∴可近似认为飞轮的动能＝整个机器所具的动能
→∴飞轮动能的最大变化值△Ｅmax
＝机器最大盈亏功Ａmax Ａmax＝△Ｅmax＝Ｅmax－Ｅmin
＝1/2·Ｊ(ωmax2－ωmin2)＝Ｊ·ωm2·δ
∴飞轮应具的转动惯量:
Ｊ＝Ａmax/(ωm2·δ)
第七章机械运转速度波动的调节
§7-1 机器运转速度波动调节的目的和方法
(一)调节机器速度波动的目的和方法
一.目的: 如果机械驱动力所作的功(输入功)=阻力所作的功 （输出功）A驱＝A阻→机械主轴匀速运转(风扇)
但许多机器，每一瞬间A驱≠A阻 AA驱驱(二＜＞和)AA机运阻阻器转→→主速亏盈轴度功功的不→→平均机机均匀械械角系动动速数能能度↓↑ →机械速度的波动 使运动副产生附加作用力→机械振动↑η↓质量↓ →必须对机械速度波动进行调节
(7-6)
分析: 1.当ωm、Ａmax一定时，Ｊ与δ的关系为一等 边双曲线。δ↓Ｊ↑→机器运动匀速性↑。但不
宜过分追求机器运转的均匀性(δ较小), 而使Ｊ过
大→飞轮笨重→成本↑ 。
J
２.当ωm、Ｊ一定时，Ａmax与δ成
正比→Ａmax↑机器运转愈不均匀。 ３.当Ａmax、δ一定时,Ｊ与ωm2成反
O δ
(3)
由(7-2)(7-3)可得:ωmax＝ωm(1＋δ/2) (7-4) ωmin ＝ωm(1－δ/2) (7-5)
由式可见,δ↓→主轴越接近匀速转动 →不同机器允许的δ不同→表(7-1) P.99
§7-2飞轮设计的近似方法 P.98
设计的基本问题: 在机器运转不均匀系数δ
的容许 范围内→确定飞轮Ｊ。
盈功使飞轮动能↑ ω
T
亏功使飞轮动能↓
t
飞轮动能变化：
△Ｅ＝1/2·Ｊ(ω ２－ ω02) Ｊ－飞轮的转动惯量
由式可见,飞轮Ｊ越大→使速度波动(实线) ↓
→同时，飞轮能利用储备的能量克服短时过载
→∴可选功率较小的原动机。
ω
T
t
2.非周期速度波动 p.97
现象: 当外力突然发生不规
工作机 原动机
则的较大变化→机器速度不
→不良影响限制在容许范围内
二.分类与方法: p.97
1. 周期性的速度波动: 图7-1
现象: 当外力(驱动力和阻力)作周期性变化→机器
主轴ω周期性变化→ω在经过一个运动周期T之后又 变到初始状态→ 动能无增减。
整个周期中A驱＝ A阻→某一瞬间A驱≠ A阻 →引起速度波动。
调节方法: 加上转动惯量很大的回转件－飞轮。