10.3 稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节

10.3稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节

(1) 周期性速度波动产生的原因

由于等效力矩M e1＝M ed＋M er常常表现为机构的位置与速度的函数，等效转动惯量Je一般表现为机构位置的函数，M e1与Je或者没有周期性，或者具有不同的周期，所以，机构中与等效构件具有相同运动规律的那一个构件，其速度一般不为常数。M ed与－M er的一般变化情况如图10.3(a)所示。

由图10.3(a)可见，当M ed＞－M er时，外力对机器做正功，称为盈功，机器的速度增加；当M ed＜－M er时，外力对机器做负功，称为亏功，机器的速度减小。若机器的速度变化为周期性的，其周期为

M ed(φ1,ω1) ，M er(φ1,ω1) 与J e(φ)的公周期φT，则M ed与M er在一个周期内所做功的大小相等，符号相反，即

2) 周期性速度波动程度的衡量指标

如果一个周期内角速度的变化如图10.4所示，其最大、最小角速度分别为ωmax和ωmin，则一个周期内角速度的平均值ωm应为

实际应用中，角速度的平均值ωm取如下简单的形式

ωm=(ωmax+ωmin)/2

3) 周期性速度波动的调节原理

由式(10.32)得外力对机械所做功的微元增量dW与机械动能的变化量dE之间的关系为

将功的微分增量dW改为增量△W，机械动能的微分增量dE改为增量△E，当△W达到最大值△Wmax 时, △E近似达到最大值△Emax(由于等效转动惯量Je为变数)。为此，将式(10.48)积分得