第七章机械的运转及其速度波动的调节§7-1研究目的及方法§7-2机械的运动方程式§7-3机械运动方程的求解§7-4机械周期性速度波动及其调节§7-5机械非周期性速度波动及其调节§7-1研究的目的及方法一、研究内容及目的1.研究在外力作用下机械的真实运动规律,目的是为运动分析作准备。前述运动分析曾假定是常数,但实际上是变化的设计新的机械,或者分析现有机械的工作性能时,往往想知道机械运转的稳定性、构件的惯性力以及在运动副中产生的反力的大小、Vmaxamax的大小,因此要对机械进行运动分析。而前面所介绍的运动分析时,都假定运动件作匀速运动(ω=const)。但在大多数情况下,ω≠const,而是力、力矩、机构位置、构件质量、转动惯量等参数的函数:ω=F(P、M、φ、m、J)。只有确定了的原动件运动ω的变化规律之后,才能进行运动分析和力分析,从而为设计新机械提供依据。这就是研究机器运转的目的。2.研究机械运转速度的波动及其调节方法,目的是使机械的转速在允许范围内波动,而保证正常工作。运动分析时,都假定原动件作匀速运动:ω=const实际上是多个参数的函数:ω=F(P、M、φ、m、J)力、力矩、机构位置、构件质量、转动惯量作者:潘存云教授作者:潘存云教授作者:潘存云教授机械的运转过程:稳定运转阶段的状况有:①匀速稳定运转:ω=常数稳定运转②周期变速稳定运转:ω(t)=ω(t+Tp)启动三个阶段:启动、稳定运转、停车。③非周期变速稳定运转tω停止ωmtω稳定运转启动停止启动ωmtω稳定运转停止匀速稳定运转时,速度不需要调节。后两种情况由于速度的波动,会产生以下不良后果:速度波动产生的不良后果:①在运动副中引起附加动压力,加剧磨损,使工作可靠性降低。②引起弹性振动,消耗能量,使机械效率降低。③影响机械的工艺过程,使产品质量下降。④载荷突然减小或增大时,发生飞车或停车事故。为了减小这些不良影响,就必须对速度波动范围进行调节。二、速度波动调节的方法1.对周期性速度波动,可在转动轴上安装一个质量较大的回转体(俗称飞轮)达到调速的目的。2.对非周期性速度波动,需采用专门的调速器才能调节。本章仅讨论飞轮调速问题。作者:潘存云教授ωMd三、作用在机械上的驱动力和生产阻力驱动力是由原动机提供的动力,根据其特性的不同,它们可以是不同运动参数的函数:蒸汽机与内然机发出的驱动力是活塞位置的函数:电动机提供的驱动力矩是转子角速度的函数:机械特性曲线-原动机发出的驱动力(或...