机器速度波动的调节(复习)
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Md 与 Mr 均 为 等 效 构 件
角位移的函数
能量指示图
§12-6 机械的非周期性速度波动及其调节
1．机械的非周期性速度波动
2．非周期性速度波动的调节
调速器
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
11
页
等效到构件1上的等效转动惯量：
J等效J到1 构J件2 (1上12 )的2 等J效1 阻J力2矩i21：2
说明 安装飞轮不可能将机械运转速度波动消除，而只能使 波动的幅度减小而已。
当ΔWmax与ωm一定时，JF与ωm的平方值成反比。 说明 在获得同样的调节效果的情况下，最好将飞轮安装在 机械的高速轴上。这样有利于减少飞轮的转动惯量。在实际设计 时，还应考虑安装轴的刚性和结构上的可能性等因素。
[W]的求法
根据题M意r ：MM2r12
M
Md
2i21
2
Mr
最大盈亏功： [W ] M d
Md
900[W ]
飞轮的转动惯量：J F 2n2 J
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
12
页
nmax nm (1 )
M r180
200(1 20 2
1 30
1 130 ) 2
M r 100 N.m
动能相等的原则
如取转动构件为等效构件的一般表达式为
等效转动惯量
J
n i 1
(mi
(si
)2
n i 1
J
si
(
i
)2
等效力矩
M
n i 1
Fi
(i
)
c
osi
n i 1
M
i
(
i
)
如取移动构件为等效构件的一般表达式为
等效质量 等效力
m
n i 1
mi
(si
)2
n i 1
J
si
(
i
)2
2m2
[W ] (J F JC )m2
1）关于飞轮调速的几个重要结论
分析 JF≥[W] /(ωm2[δ ]）可知：
当ΔWmax与ωm一定时，如[δ ]取值很小，则JF就需很大。 说明 过分追求机械运转速度的均匀性，就会使飞轮过于笨 重。
JF不可能为无穷大，而ΔWmax与ωm又都为有限值，所以[δ ] 不可能为零。
dE dA 运动方程微分表达式
机械等效动力学模型
对于单自由度的机械，描述它的运动规律只需一个独立广义 坐标。因此在研究机械在外力作用下的运动规律时，只需确定出 该坐标随时间变化的规律即可。
∴整个机器的运动问题转化为某一构件的运动问题。
为此，引出等效力、等效力矩、等效质量、等效转动惯量概念
功或功率相等的原则
max 115 , 295
[W ] 100 10 100 30 100 130
2
2
[W ] 100100 100100
180
900[W ]
JF 2n2
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
13
页
J F
[W ]
2 m
900[W ]
2n2
90[W ]
n2
900[W ]
J F 2n2 JC
δ ＝（ωmax－ωmin）/ωm
稳定运转周期里
WMd
WMr
1 2
J 2
1 2
J
2
00
[W ]
1 2
Jm2 ax
1 2
Jm2 in
[W ]
1 2
J (m2 ax
m2 in )
[W
]
1 2
(JF
JC
)
3、停车时期：
TP TP
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
3
页
机械运动方程的一般表达式
研究机构的运转问题时，需建立包含作用在机械上的力、构 件的质量、转动惯量和其运动参数的机械运动方程。
可以用动能定理建立其运动方程式，即在dt瞬时内其总动 能的增量dE应等于作用与该机器的各外力所作的元功dA
机器的运转 及其速度波动的调节
研究机器运转及其速度波动调节的目的 机器等效动力学模型 机器运动方程式的建立及解法 机器周期性速度波动的调节方法和设计指标 飞轮设计
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
2
机器运动的全时期 （主轴）
页
1、起动阶段
2、稳定运动时期
（1）变速稳定运动 （2）匀速稳定运动
1 2
m 2
1 2
m002
力或力矩形式的方程式
M J 2 ( dJ ) 2 d
F ma t 2 ( dm)
2 ds
§11-4 机器周期性速度波动的调节方法和设计指标
1．机械的周期性速度波动
机械运转速度不均匀系数δ
2 max
m2 in
2
2 m
对于不同的机械，δ的要求不同
周期性速度波动调节的方法 飞轮调速
F
n i 1
Fi
(si
)
c
osi
n i 1
M
i
(
i
)
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第源自文库
6
页
机械运动方程式的三种形式
动能微分表达式 动能积分表达式
d[1 J ()2 ] M (,,t)dt
2
d[
1 2
m(s)12
]
F
(s,
,
t
)dt
WMd
WMr
1 2
J 2
1 2
J
2
00
WFd
WFr
角位移的函数
能量指示图
§12-6 机械的非周期性速度波动及其调节
1．机械的非周期性速度波动
2．非周期性速度波动的调节
调速器
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
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页
等效到构件1上的等效转动惯量：
J等效J到1 构J件2 (1上12 )的2 等J效1 阻J力2矩i21：2
说明 安装飞轮不可能将机械运转速度波动消除，而只能使 波动的幅度减小而已。
当ΔWmax与ωm一定时，JF与ωm的平方值成反比。 说明 在获得同样的调节效果的情况下，最好将飞轮安装在 机械的高速轴上。这样有利于减少飞轮的转动惯量。在实际设计 时，还应考虑安装轴的刚性和结构上的可能性等因素。
[W]的求法
根据题M意r ：MM2r12
M
Md
2i21
2
Mr
最大盈亏功： [W ] M d
Md
900[W ]
飞轮的转动惯量：J F 2n2 J
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
12
页
nmax nm (1 )
M r180
200(1 20 2
1 30
1 130 ) 2
M r 100 N.m
动能相等的原则
如取转动构件为等效构件的一般表达式为
等效转动惯量
J
n i 1
(mi
(si
)2
n i 1
J
si
(
i
)2
等效力矩
M
n i 1
Fi
(i
)
c
osi
n i 1
M
i
(
i
)
如取移动构件为等效构件的一般表达式为
等效质量 等效力
m
n i 1
mi
(si
)2
n i 1
J
si
(
i
)2
2m2
[W ] (J F JC )m2
1）关于飞轮调速的几个重要结论
分析 JF≥[W] /(ωm2[δ ]）可知：
当ΔWmax与ωm一定时，如[δ ]取值很小，则JF就需很大。 说明 过分追求机械运转速度的均匀性，就会使飞轮过于笨 重。
JF不可能为无穷大，而ΔWmax与ωm又都为有限值，所以[δ ] 不可能为零。
dE dA 运动方程微分表达式
机械等效动力学模型
对于单自由度的机械，描述它的运动规律只需一个独立广义 坐标。因此在研究机械在外力作用下的运动规律时，只需确定出 该坐标随时间变化的规律即可。
∴整个机器的运动问题转化为某一构件的运动问题。
为此，引出等效力、等效力矩、等效质量、等效转动惯量概念
功或功率相等的原则
max 115 , 295
[W ] 100 10 100 30 100 130
2
2
[W ] 100100 100100
180
900[W ]
JF 2n2
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
13
页
J F
[W ]
2 m
900[W ]
2n2
90[W ]
n2
900[W ]
J F 2n2 JC
δ ＝（ωmax－ωmin）/ωm
稳定运转周期里
WMd
WMr
1 2
J 2
1 2
J
2
00
[W ]
1 2
Jm2 ax
1 2
Jm2 in
[W ]
1 2
J (m2 ax
m2 in )
[W
]
1 2
(JF
JC
)
3、停车时期：
TP TP
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
3
页
机械运动方程的一般表达式
研究机构的运转问题时，需建立包含作用在机械上的力、构 件的质量、转动惯量和其运动参数的机械运动方程。
可以用动能定理建立其运动方程式，即在dt瞬时内其总动 能的增量dE应等于作用与该机器的各外力所作的元功dA
机器的运转 及其速度波动的调节
研究机器运转及其速度波动调节的目的 机器等效动力学模型 机器运动方程式的建立及解法 机器周期性速度波动的调节方法和设计指标 飞轮设计
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第
2
机器运动的全时期 （主轴）
页
1、起动阶段
2、稳定运动时期
（1）变速稳定运动 （2）匀速稳定运动
1 2
m 2
1 2
m002
力或力矩形式的方程式
M J 2 ( dJ ) 2 d
F ma t 2 ( dm)
2 ds
§11-4 机器周期性速度波动的调节方法和设计指标
1．机械的周期性速度波动
机械运转速度不均匀系数δ
2 max
m2 in
2
2 m
对于不同的机械，δ的要求不同
周期性速度波动调节的方法 飞轮调速
F
n i 1
Fi
(si
)
c
osi
n i 1
M
i
(
i
)
第十二章 机器的运转及其速度波动的调节
第源自文库
6
页
机械运动方程式的三种形式
动能微分表达式 动能积分表达式
d[1 J ()2 ] M (,,t)dt
2
d[
1 2
m(s)12
]
F
(s,
,
t
)dt
WMd
WMr
1 2
J 2
1 2
J
2
00
WFd
WFr