機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第七章機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)

1、如果機(jī)械驅(qū)動(dòng)力所作的功如果機(jī)械驅(qū)動(dòng)力所作的功=阻力所作的功阻力所作的功 A驅(qū)驅(qū)A阻阻機(jī)械主軸勻速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械主軸勻速運(yùn)轉(zhuǎn)(風(fēng)扇風(fēng)扇)一一.目的目的:使運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生附加動(dòng)壓力使運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生附加動(dòng)壓力機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)質(zhì)量質(zhì)量必須對機(jī)械速度波動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)必須對機(jī)械速度波動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié) 這類機(jī)械容許的范圍內(nèi)這類機(jī)械容許的范圍內(nèi)(一一)調(diào)節(jié)機(jī)器速度波動(dòng)的目的和方法調(diào)節(jié)機(jī)器速度波動(dòng)的目的和方法 (二)機(jī)器主軸的平均角速度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù) 但許多機(jī)器，每一瞬間但許多機(jī)器，每一瞬間A驅(qū)驅(qū)A阻阻 A驅(qū)驅(qū)A阻阻盈功盈功機(jī)械動(dòng)能機(jī)械動(dòng)能 A驅(qū)驅(qū)A阻阻虧功虧功機(jī)械動(dòng)能機(jī)械動(dòng)能機(jī)械速度的波動(dòng)機(jī)械速度的波動(dòng)7-1 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)

2、調(diào)節(jié)的目的和方法機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的目的和方法二二.分類與分類與方法方法:二二.分類與分類與方法方法: P.951. 周期性的速度波動(dòng)周期性的速度波動(dòng)mmaxminTt整個(gè)周期中整個(gè)周期中A驅(qū)驅(qū) A阻阻某一瞬間某一瞬間A驅(qū)驅(qū) A阻阻 引起速度波動(dòng)。引起速度波動(dòng)。 加上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件加上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大的回轉(zhuǎn)件飛輪飛輪。 盈功使飛輪動(dòng)能盈功使飛輪動(dòng)能 虧功使飛輪動(dòng)能虧功使飛輪動(dòng)能 當(dāng)外力當(dāng)外力(驅(qū)動(dòng)力和阻力驅(qū)動(dòng)力和阻力)作周期性變化作周期性變化機(jī)器機(jī)器主軸主軸周期性變化周期性變化由圖可知由圖可知, 在經(jīng)過一個(gè)運(yùn)動(dòng)周在經(jīng)過一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期期T之后又變到初始狀態(tài)之后又變到初始狀態(tài) 動(dòng)能無增減。動(dòng)能無

3、增減?，F(xiàn)象現(xiàn)象:調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)方法:2.非周期速度波動(dòng)非周期速度波動(dòng) 飛輪動(dòng)能變化飛輪動(dòng)能變化： 由式可見由式可見,飛輪越大飛輪越大使速度波動(dòng)使速度波動(dòng)(實(shí)線實(shí)線) 同時(shí)，飛輪能利用儲(chǔ)備的能量克服短時(shí)過載同時(shí)，飛輪能利用儲(chǔ)備的能量克服短時(shí)過載可選功率較小的原動(dòng)機(jī)可選功率較小的原動(dòng)機(jī)。1/2( 02)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量mmaxminTt圖圖7-1 周期性速度波動(dòng)周期性速度波動(dòng) 調(diào)速器調(diào)速器主要調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力。主要調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力。例例:離心式調(diào)速器離心式調(diào)速器現(xiàn)象現(xiàn)象:方法方法: 當(dāng)外力突然發(fā)生不規(guī)當(dāng)外力突然發(fā)生不規(guī)則的較大變化則的較大變化機(jī)器速度不機(jī)器速度不規(guī)則的變化、或間歇性的變規(guī)則的變化、或

4、間歇性的變化化非周期速度波動(dòng)非周期速度波動(dòng) 不能利用飛輪來調(diào)節(jié)不能利用飛輪來調(diào)節(jié)。2.非周期速度波動(dòng)非周期速度波動(dòng) P.97工作機(jī)工作機(jī)原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)節(jié)流閥節(jié)流閥蒸汽蒸汽圖圖7-2 離心調(diào)速氣離心調(diào)速氣 （二）機(jī)器主軸的平均角速度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)（二）機(jī)器主軸的平均角速度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù):(maxmin)/m (7-3)由由(7-2)(7-3)可得可得:maxm(1/2) (7-4) min m(1/2) (7-5)由式可見由式可見,主軸越接近勻速轉(zhuǎn)動(dòng)主軸越接近勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 不同機(jī)器允許的不同機(jī)器允許的不同不同表表(7-1) P.99平均角速度平均角速度:

5、 m (max min)/2 (7-2) （算術(shù)平均角速度）（算術(shù)平均角速度）名義速度名義速度7-2飛輪設(shè)計(jì)的近似方法 P.97maxmaxmaxmin 1/2(max2min2)m2飛輪應(yīng)具的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪應(yīng)具的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:max/(m2) (7-6)設(shè)計(jì)的基本問題設(shè)計(jì)的基本問題: 在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù) 的容許的容許 范圍內(nèi)范圍內(nèi)確定飛輪確定飛輪。可近似認(rèn)為可近似認(rèn)為飛輪的動(dòng)能整個(gè)機(jī)器所具的動(dòng)能飛輪的動(dòng)能整個(gè)機(jī)器所具的動(dòng)能 飛輪動(dòng)能的最大變化值飛輪動(dòng)能的最大變化值max 機(jī)器最大盈虧功機(jī)器最大盈虧功max .當(dāng)當(dāng)m、一定時(shí)，、一定時(shí)，max與與成成正比正比max機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)愈不均勻機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)愈不均勻。 .當(dāng)當(dāng)max、一定時(shí)一定時(shí),與與m2成反成反比比速度速度,所需所需宜將飛輪安裝在宜將飛輪安裝在高速軸上高速軸上。 1.當(dāng)當(dāng)m、max一定時(shí)，與一定時(shí)，與的關(guān)系為一等的關(guān)系為一等邊雙曲線。邊雙曲線。機(jī)器運(yùn)動(dòng)勻速性機(jī)器運(yùn)動(dòng)勻速性。但不。但不宜過分追求機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻性宜過分追求機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻性(較小較小), 而使過而使過大大飛輪笨重飛輪笨重成本成本 。飛輪應(yīng)具的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量max/（m2） max可按機(jī)器在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中