機械的平衡及調(diào)節(jié)課件

1、機械的平衡及調(diào)節(jié)第十四章第十四章 機械的平衡及調(diào)節(jié)機械的平衡及調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)體平衡和機械調(diào)速是兩個不同的機械動力學(xué)問題。在機械設(shè)計中，特別是回轉(zhuǎn)體平衡和機械調(diào)速是兩個不同的機械動力學(xué)問題。在機械設(shè)計中，特別是設(shè)計高速機械和精密機械時必須予以考慮。設(shè)計高速機械和精密機械時必須予以考慮。141141機械平衡的目的、分類及方法機械平衡的目的、分類及方法1.1.目的目的：機械運動時，各運動構(gòu)件由于制造、裝配誤差，材質(zhì)不均等原因造成：機械運動時，各運動構(gòu)件由于制造、裝配誤差，材質(zhì)不均等原因造成質(zhì)量分布不均，質(zhì)心做變速運動將產(chǎn)生大小及方向呈周期性變化的慣性力。質(zhì)量分布不均，質(zhì)心做變速運動將產(chǎn)生大小及方向呈周期性

2、變化的慣性力。 （1 1）在構(gòu)件運動副中引起附加動壓力。）在構(gòu)件運動副中引起附加動壓力。 （2 2）加劇運動副磨損，降低機械效率。）加劇運動副磨損，降低機械效率。 （3 3）降低構(gòu)件有效承載能力，縮短壽命。）降低構(gòu)件有效承載能力，縮短壽命。 （4 4）引起機器及基礎(chǔ)產(chǎn)生強迫振動，影響機械工作質(zhì)量。）引起機器及基礎(chǔ)產(chǎn)生強迫振動，影響機械工作質(zhì)量。 （5 5）當(dāng)震動頻率接近系統(tǒng)的共振范圍時，將會波及到周圍的設(shè)備及廠房建筑。）當(dāng)震動頻率接近系統(tǒng)的共振范圍時，將會波及到周圍的設(shè)備及廠房建筑。對于高速、重型和精密機械，慣性力的不良影響更為嚴(yán)重。為了完全或部分消除這些對于高速、重型和精密機械，慣性力的不良

3、影響更為嚴(yán)重。為了完全或部分消除這些不良影響，需設(shè)法減少或消除慣性力，這就是機械的平衡問題，也是機械平衡的目的所不良影響，需設(shè)法減少或消除慣性力，這就是機械的平衡問題，也是機械平衡的目的所在在 2.2.分類：分類：1).1).轉(zhuǎn)子平衡轉(zhuǎn)子平衡轉(zhuǎn)子平衡問題：繞固定軸線回轉(zhuǎn)的構(gòu)件的慣性力和慣性力矩的平衡問題。轉(zhuǎn)子平衡問題：繞固定軸線回轉(zhuǎn)的構(gòu)件的慣性力和慣性力矩的平衡問題。剛性轉(zhuǎn)子的平衡問題：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速，撓曲線變形忽略剛性轉(zhuǎn)子的平衡問題：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速，撓曲線變形忽略撓性轉(zhuǎn)子的平衡問題：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速，其旋轉(zhuǎn)軸線的撓曲線的變撓性轉(zhuǎn)子的平衡問題：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)

4、速，其旋轉(zhuǎn)軸線的撓曲線的變形不能忽略。形不能忽略。機械的平衡及調(diào)節(jié) 2) 2)機構(gòu)平衡機構(gòu)平衡機構(gòu)的平衡問題：對整個機構(gòu)而言，所有構(gòu)件的慣性力和慣性力矩，可以機構(gòu)的平衡問題：對整個機構(gòu)而言，所有構(gòu)件的慣性力和慣性力矩，可以合成為通過機構(gòu)總重心的總慣性力和總慣性力矩。它們可被部分或完全地合成為通過機構(gòu)總重心的總慣性力和總慣性力矩。它們可被部分或完全地平衡。有關(guān)它們的平衡問題即為機構(gòu)的平衡問題。平衡。有關(guān)它們的平衡問題即為機構(gòu)的平衡問題。機構(gòu)的平衡：為了減小或消除機構(gòu)中各構(gòu)件的慣性力和慣性力矩所引起的機構(gòu)的平衡：為了減小或消除機構(gòu)中各構(gòu)件的慣性力和慣性力矩所引起的振動、附加動壓力和減小輸入轉(zhuǎn)矩波動

5、而采用的改善質(zhì)量分布、附加機構(gòu)振動、附加動壓力和減小輸入轉(zhuǎn)矩波動而采用的改善質(zhì)量分布、附加機構(gòu)等的措施，稱為機構(gòu)的平衡，如內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)等的平衡。等的措施，稱為機構(gòu)的平衡，如內(nèi)燃機曲柄連桿機構(gòu)等的平衡。 3.3.研究機械平衡的方法研究機械平衡的方法計算法：計算法：圖解法與解析法。圖解法簡單方便；解析法計算結(jié)果準(zhǔn)確，它們皆用在各圖解法與解析法。圖解法簡單方便；解析法計算結(jié)果準(zhǔn)確，它們皆用在各不平衡質(zhì)量大小及質(zhì)心位置已知的情況下。不平衡質(zhì)量大小及質(zhì)心位置已知的情況下。試驗法則適用于各平衡質(zhì)量大小及質(zhì)心位置未知的情況下或雖經(jīng)計算法加試驗法則適用于各平衡質(zhì)量大小及質(zhì)心位置未知的情況下或雖經(jīng)計算法加

6、平衡配重平衡，但實際由于材質(zhì)不均勻、安裝制造誤差等原因，往往仍達平衡配重平衡，但實際由于材質(zhì)不均勻、安裝制造誤差等原因，往往仍達不到預(yù)期的要求時，可用試驗法平衡之。不到預(yù)期的要求時，可用試驗法平衡之。這里主要闡述圖解法。這里主要闡述圖解法。機械的平衡及調(diào)節(jié)一、轉(zhuǎn)子平衡的分類一、轉(zhuǎn)子平衡的分類1.1.概念：由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不對稱、材質(zhì)不均勻、制造和安裝誤差等原因，均會引起概念：由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不對稱、材質(zhì)不均勻、制造和安裝誤差等原因，均會引起偏心偏心( (質(zhì)心偏離形心質(zhì)心偏離形心) )。由于偏心將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心慣性力，從而使轉(zhuǎn)子。由于偏心將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心慣性力，從而使轉(zhuǎn)子處于不平衡狀態(tài)。

7、在轉(zhuǎn)子上加減配重，以改善轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，從而保證轉(zhuǎn)子在處于不平衡狀態(tài)。在轉(zhuǎn)子上加減配重，以改善轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，從而保證轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)時，由不平衡而引起的振動或振動力減小到允許范圍內(nèi)的措施稱為轉(zhuǎn)子平衡運轉(zhuǎn)時，由不平衡而引起的振動或振動力減小到允許范圍內(nèi)的措施稱為轉(zhuǎn)子平衡2.2.分類：根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的分布情況，轉(zhuǎn)子的平衡可分為靜平衡和動平衡。分類：根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的分布情況，轉(zhuǎn)子的平衡可分為靜平衡和動平衡。 1)1)靜平衡靜平衡 對于軸向尺寸較小的零件，也稱為盤狀零件（直徑對于軸向尺寸較小的零件，也稱為盤狀零件（直徑D D與寬度與寬度L L之比之比: :：D/ L5D/ L5），如飛輪、），如飛

8、輪、砂輪等，其質(zhì)量分布可以近似認(rèn)為在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)。當(dāng)回轉(zhuǎn)件勻速轉(zhuǎn)動時，各質(zhì)量所產(chǎn)砂輪等，其質(zhì)量分布可以近似認(rèn)為在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)。當(dāng)回轉(zhuǎn)件勻速轉(zhuǎn)動時，各質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力構(gòu)成同一平面內(nèi)交于回轉(zhuǎn)中心點的力系。如果該力系不平衡，則它們的合力生的離心力構(gòu)成同一平面內(nèi)交于回轉(zhuǎn)中心點的力系。如果該力系不平衡，則它們的合力不等于零。為了使力系達到平衡，只需在同一平面內(nèi)加上一個平衡質(zhì)量，使其所產(chǎn)生的不等于零。為了使力系達到平衡，只需在同一平面內(nèi)加上一個平衡質(zhì)量，使其所產(chǎn)生的離心力等于原離心力的合力且方向相反。這樣，加上一個平衡質(zhì)量后，由回轉(zhuǎn)件上各質(zhì)離心力等于原離心力的合力且方向相反。這樣，加上一個平衡質(zhì)量后，由

9、回轉(zhuǎn)件上各質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力組成的力系就達到平衡。這種平衡稱靜平衡。量所產(chǎn)生的離心力組成的力系就達到平衡。這種平衡稱靜平衡。142 142 轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)子的平衡機械的平衡及調(diào)節(jié)2).2).動平衡動平衡對于軸向尺寸較大的回轉(zhuǎn)件（直徑對于軸向尺寸較大的回轉(zhuǎn)件（直徑D D與寬度與寬度L L之比之比: :：D/LD/L5 5），即稱為軸類零件，），即稱為軸類零件，如電動機的轉(zhuǎn)子、機床主軸等，其質(zhì)量分布不能近似地認(rèn)為是位于同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)。如電動機的轉(zhuǎn)子、機床主軸等，其質(zhì)量分布不能近似地認(rèn)為是位于同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)。這類回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的離心力不再是平面力系，而是空間力系。因此，單靠在這類回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的離心力

10、不再是平面力系，而是空間力系。因此，單靠在某一回轉(zhuǎn)面內(nèi)加一平衡質(zhì)量的靜平衡方法不能使這類回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動時達到平衡。對某一回轉(zhuǎn)面內(nèi)加一平衡質(zhì)量的靜平衡方法不能使這類回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動時達到平衡。對于這種轉(zhuǎn)子的不平衡問題進行平衡時，一般的方法是先選定兩個輔助平面，再將于這種轉(zhuǎn)子的不平衡問題進行平衡時，一般的方法是先選定兩個輔助平面，再將各個質(zhì)量按其所在平面與兩輔助平面的距離的比值，按比例將質(zhì)量分解到兩輔助各個質(zhì)量按其所在平面與兩輔助平面的距離的比值，按比例將質(zhì)量分解到兩輔助平面上，最后再采用靜平衡的方法使這兩個輔助平面達到靜平衡。（亦稱雙面平平面上，最后再采用靜平衡的方法使這兩個輔助平面達到靜平衡。（亦稱雙面

11、平衡）衡）動平衡動平衡靜平衡靜平衡一定一定不一定不一定機械的平衡及調(diào)節(jié)二、轉(zhuǎn)子平衡的計算二、轉(zhuǎn)子平衡的計算1.1.靜平衡的計算靜平衡的計算原理：對于軸向?qū)挾炔淮蟮霓D(zhuǎn)子，其質(zhì)量可近似認(rèn)為在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，回轉(zhuǎn)體其質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的離心慣性力可用平面匯交力系表示，因合力不為零回轉(zhuǎn)體不平衡，產(chǎn)生不均勻轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速逐漸降低，靜止時合力方向在鉛垂線軸心下方。在鉛垂線上方，做一平衡質(zhì)量mb，使其產(chǎn)生的離心力與匯交力系合力矢大小相等，方向相反，這樣，回轉(zhuǎn)體才能平衡，保持均勻轉(zhuǎn)動。計算：如圖示回轉(zhuǎn)體，以角速度回轉(zhuǎn)時，其質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力構(gòu)成了一個平面匯交力系，若此力系的合力不為零，則該回轉(zhuǎn)體不平衡。若使回轉(zhuǎn)體平

12、衡，則應(yīng)在回轉(zhuǎn)體內(nèi)，增加或減少一平衡質(zhì)量。使其產(chǎn)生的離心力FbFb與原力系的離心力的矢量和FiFi等于零，此時回轉(zhuǎn)體必達到平衡狀態(tài)。平衡的條件：F F=FbFb+FiFi=0式中：F F為總離心力。分別用質(zhì)量和向徑表示，可寫成mr2= mbrb2+miri2mr=mbrb+miri=0式中mr、ri分別為回轉(zhuǎn)平面內(nèi)各偏心質(zhì)量及其向徑；mb、ri分別為平衡質(zhì)量及其向徑。mr稱為質(zhì)徑積質(zhì)徑積，若等于零則表示總質(zhì)心與回轉(zhuǎn)體軸線重合，回轉(zhuǎn)體質(zhì)量對回轉(zhuǎn)軸線靜力矩等于零，稱為靜平衡。由此可見，機械靜平衡的條機械靜平衡的條件是所有質(zhì)徑積的矢量和等于零。件是所有質(zhì)徑積的矢量和等于零。 機械的平衡及調(diào)節(jié)機械的平

13、衡及調(diào)節(jié)有時受實際結(jié)構(gòu)所限，不便在該回轉(zhuǎn)面內(nèi)增、減平衡質(zhì)量，如圖示單缸曲軸則需另選兩個校正回轉(zhuǎn)平面和，在兩個校正平面內(nèi)增加平衡質(zhì)量，使回轉(zhuǎn)體得到平衡。由力系的平行合成原理得：m1r1=mbrbL2/Lm2r2=mbrbL1/L由此可知：任一質(zhì)徑積都可用任意選定的兩個校正回轉(zhuǎn)平面、的兩個質(zhì)徑積代替。若矢經(jīng)不變，任一質(zhì)量都可用任選的兩個回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的兩個質(zhì)量來代替。機械的平衡及調(diào)節(jié)軸向尺寸較大的回轉(zhuǎn)體，其質(zhì)量不可能分布在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，但可以看作是分布在垂直于軸線的若干個相互平行的回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，各平行平面內(nèi)的不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力就形成了空間力系。這類回轉(zhuǎn)體即前面提到的動不平衡，為使動不平衡的回轉(zhuǎn)體

14、達到完全平衡，必須滿足如下條件：Fi= 0 Mi= 0Fi= 0 Mi= 0即不僅使其各不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力之和為零，而且要使這些慣性力所形成的慣性力偶矩之和也為零。滿足上述條件的平衡稱為動平衡。 由于動平衡同時滿足了靜平衡條件，故達到動平衡的回轉(zhuǎn)體一定是靜平衡的，但滿足靜平衡的回轉(zhuǎn)體不一定達到動平衡。2.動平衡計算機械的平衡及調(diào)節(jié)機械的平衡及調(diào)節(jié)機械的平衡及調(diào)節(jié)三、轉(zhuǎn)子的平衡試驗三、轉(zhuǎn)子的平衡試驗動平衡試驗一般用于D/d5或有特殊要求的回轉(zhuǎn)體，由動平衡得知，必須分別在任意選定的兩個校正平面內(nèi)各加適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量，才能使回轉(zhuǎn)體達到平衡。先令回轉(zhuǎn)體在動平衡機上運轉(zhuǎn)，然后在兩個選定平面內(nèi)分別找出所需

15、平衡質(zhì)徑積的大小和方位，從而達到平衡。1. 轉(zhuǎn)子的靜平衡試驗法 對于經(jīng)平衡計算在理論上已經(jīng)平衡的轉(zhuǎn)子，由于其制造精度和裝配的不精確、材質(zhì)的不均勻等原因，就會產(chǎn)生新的不平衡。但這種無法用計算來進行平衡，而只能借助于實驗平衡。平衡實驗是用實驗的方法來確定出轉(zhuǎn)子的不平衡量的大小和方位，然后利用增加或除去平衡質(zhì)量的方法予以平衡。(1)實驗設(shè)備: 導(dǎo)軌式靜平衡儀、滾輪式靜平衡儀。(2)實驗方法：先將轉(zhuǎn)子放在平衡儀上，輕輕轉(zhuǎn)動，直至其質(zhì)心處于最低位置時才能停止,此時在質(zhì)心相反的方向加校正平衡質(zhì)量，再重新轉(zhuǎn)動。反復(fù)增減平衡質(zhì)量，直至呈隨遇平衡狀態(tài)，即轉(zhuǎn)子達到靜平衡。（3）實驗特點：結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。能滿足

16、一定精度要求，但工作效率低。對于批量轉(zhuǎn)子靜平衡，可采用一種快速測定平衡的單面平衡機。機械的平衡及調(diào)節(jié)2.轉(zhuǎn)子的動平衡試驗轉(zhuǎn)子的動平衡實驗一般需在專用的動平衡機上進行。（1）實驗設(shè)備動平衡實驗機主要由驅(qū)動系統(tǒng)、支承系統(tǒng)、測量指示系統(tǒng)等部分組成。例如光電式動平衡機。（2）實驗原理目前多數(shù)動平衡機是根據(jù)振動原理設(shè)計的，測振傳感器將因轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動所引起的振動轉(zhuǎn)換成電信號，通過電子線路加以處理和放大，最后用儀器顯示出被測試轉(zhuǎn)子的不平衡質(zhì)量矢徑積的大小和方位。（具體操作請參考試驗機的工作原理、及詳細(xì)資料）機械的平衡及調(diào)節(jié) 械速度波動的調(diào)節(jié)的目的和方法械速度波動的調(diào)節(jié)的目的和方法機械是在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段內(nèi)工作，其速

17、度有兩種情況：一是作等速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；二是作周期性變速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。當(dāng)機械作周期性變速穩(wěn)定運動時，在一個周期內(nèi)，驅(qū)動功等于阻力功，但在周期的每一瞬間，驅(qū)動功與阻力功兩者并不相等；當(dāng)驅(qū)動力功大于阻力功時，動能增加，出現(xiàn)盈功；當(dāng)驅(qū)動力功小于阻力功時，動能減少，出現(xiàn)虧功。機械動能的增減，引起速度的波動，這種速度波動稱為周期性速度波動。調(diào)節(jié)周期性速度波動最常用的方法，是在機械中加一個轉(zhuǎn)動慣量足夠大的飛輪。盈功使飛輪動能增加，虧功使動能減少。飛輪的動能變化為144 144 機械速度波動的調(diào)節(jié)機械速度波動的調(diào)節(jié)當(dāng)機械能量增減的規(guī)律不變時，飛輪可使機械速度的波動減少，適當(dāng)設(shè)計飛輪的轉(zhuǎn)動慣量可把周期性的速度波動限制在

18、允許的范圍內(nèi)，如圖示，虛線為未安裝飛輪時的速度波動，實際為安裝飛輪后的速度波動。 機械的平衡及調(diào)節(jié)1.1.周期性速度波動周期性速度波動當(dāng)外力（驅(qū)動力和阻力）作周期性變化時，機械的運動速度（如主軸的角速度）當(dāng)外力（驅(qū)動力和阻力）作周期性變化時，機械的運動速度（如主軸的角速度）也會作周期性的波動。另外，在一個運動周期也會作周期性的波動。另外，在一個運動周期T T內(nèi)，當(dāng)驅(qū)動力所作的功與阻力所內(nèi)，當(dāng)驅(qū)動力所作的功與阻力所作的功相等時，以主軸回轉(zhuǎn)為例，角速度的波動。，在周期中的某個時刻，驅(qū)動作的功相等時，以主軸回轉(zhuǎn)為例，角速度的波動。，在周期中的某個時刻，驅(qū)動力所作的功與阻力所作的功并不相等，因而造成了

19、速度的波動，但速度的平均值力所作的功與阻力所作的功并不相等，因而造成了速度的波動，但速度的平均值還是穩(wěn)定在一定值上。還是穩(wěn)定在一定值上。對于周期性速度波動，調(diào)節(jié)的主要方法是在機械中加入一個轉(zhuǎn)動慣量很大的回對于周期性速度波動，調(diào)節(jié)的主要方法是在機械中加入一個轉(zhuǎn)動慣量很大的回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)件飛輪，以增加系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量來減小速度變化的幅度。飛輪調(diào)速原理：飛輪，以增加系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量來減小速度變化的幅度。飛輪調(diào)速原理：機械作變速穩(wěn)定動轉(zhuǎn)時，當(dāng)驅(qū)動功大于阻力功出現(xiàn)盈功時，飛輪將多余的動能貯機械作變速穩(wěn)定動轉(zhuǎn)時，當(dāng)驅(qū)動功大于阻力功出現(xiàn)盈功時，飛輪將多余的動能貯存起來，以免原動件的轉(zhuǎn)速增加太多；反之，當(dāng)驅(qū)動功小于阻力

20、功出現(xiàn)虧功時，存起來，以免原動件的轉(zhuǎn)速增加太多；反之，當(dāng)驅(qū)動功小于阻力功出現(xiàn)虧功時，飛輪將貯存的動能釋放出來，以使原動件的轉(zhuǎn)速降低不大。這樣可以減小機械運飛輪將貯存的動能釋放出來，以使原動件的轉(zhuǎn)速降低不大。這樣可以減小機械運轉(zhuǎn)速度變化的幅度。轉(zhuǎn)速度變化的幅度。機械的平衡及調(diào)節(jié)機械的平衡及調(diào)節(jié)2.非周期性速度波動如果驅(qū)動力或阻力無規(guī)律地變化，會引起機械運轉(zhuǎn)速度波動規(guī)則隨機且無一定周期，這種現(xiàn)象稱為非周期性波動，此時飛輪已不能達到調(diào)節(jié)速度的目的，需采用特殊的調(diào)速器。當(dāng)外力（驅(qū)動力和阻力）的變化是隨機的、不規(guī)則的，沒有一定的周期性時，機械和速度也呈非周期性波動。當(dāng)盈功過多時，速度可能變得太快；當(dāng)虧功

21、過多時，速度可能變得太慢。為此，必須調(diào)節(jié)驅(qū)動力作功和阻力作功的比值，此時飛輪已不能滿足要求，只能采用特殊的裝置使驅(qū)動力所作的功隨阻力作功的變化而變化，并使兩功穩(wěn)于平衡，以使機械平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。這種特殊的裝置稱為調(diào)整器。（見調(diào)速器的原理） 機械的平衡及調(diào)節(jié) 一定時，越小，表示機械運轉(zhuǎn)越均勻，運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性越好。不同機械其運動平穩(wěn)性的要求不同，許用不均勻系數(shù)也不同。各種不同的機械對速度的波動有不同的要求，即根據(jù)設(shè)計要求規(guī)定不同的不均勻系數(shù)的許用值。幾種常見機械的不均勻系數(shù)的取值范圍見表141。二、機械運轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù)二、機械運轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù)若已知機械主軸角速度隨時間變化的規(guī)律時，一個周

22、期角速度的實現(xiàn)平均值m為：m=(min+max)/2; =(max-min)/m機械的平衡及調(diào)節(jié)三、飛輪設(shè)計簡介三、飛輪設(shè)計簡介1.1.飛輪設(shè)計的基本原理飛輪設(shè)計的基本原理飛輪的調(diào)速是利用它的儲能作用，在機械系統(tǒng)出現(xiàn)盈功時，吸收儲存多余能量飛輪的調(diào)速是利用它的儲能作用，在機械系統(tǒng)出現(xiàn)盈功時，吸收儲存多余能量，而在出現(xiàn)虧功時釋放其能量，以彌補能量的不足，從而使機械的角速度變化幅，而在出現(xiàn)虧功時釋放其能量，以彌補能量的不足，從而使機械的角速度變化幅度得以緩減，即達到調(diào)節(jié)作用。度得以緩減，即達到調(diào)節(jié)作用。當(dāng)機械系統(tǒng)的等效構(gòu)件上裝加一個轉(zhuǎn)動慣量為當(dāng)機械系統(tǒng)的等效構(gòu)件上裝加一個轉(zhuǎn)動慣量為J JF F的飛輪之后，需飛輪儲存的最的飛輪之后，需飛輪儲存的最大盈虧功為大盈虧功為W WmaxmaxE EmaxmaxE Eminmin，其等效構(gòu)件的速度不均勻系數(shù)則為，其等效構(gòu)件的速度不均勻系數(shù)則為 W Wmax/max/（J Je eJ JF F）m2m2由此可知，只要由此可知，只要J JF F足夠大，就可使足夠大，就可使減少，則滿足減少，則滿足 ，即達到了調(diào)速的，即達到了調(diào)速的目的。目的。飛輪轉(zhuǎn)動慣量的近似計算：飛輪轉(zhuǎn)動慣量的近似計算：為了使機械系統(tǒng)滿