1、第十七章 机械系统的动力学分析和设计171 机械系统速度波动产生原因及调节方法172 机械系统运转的平均速度和不均匀系数173 飞轮的设计原理174 机械系统平衡的目的175 刚性回转体的平衡一、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、Vmax amax 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(const)。但在大多数情况下,const,而是力、力矩、机
2、构位置、构件质量、转动惯量等参数的函数:F(P、M、m、J)。只有确定了的原动件运动的变化规律之后,才能进行运动分析和力分析,从而为设计新机械提供 。 是研究机 运转的目的。2. 研究机械运转速 的 动及 ,目的是 机械的转速在 内 动,而 常工作。171 机械系统速度波动产生原因及调节方法运动分析时,都假定原动件作匀速运动 const实际上是多 参数的函数:F(P、M、m、J) 力、力矩、机构位置、构件质量、转动惯量机械的运转 稳定运转 的 况有:匀速稳定运转:常数 稳定运转 变速稳定运转:(t) (t )动 :动、稳定运转、。currency1 变速稳定运转 tm t稳定运转动 动m t
3、稳定运转 匀速稳定运转时,速 “要 。后情况fifl速 的 动, 产生以下“后:速 动产生的“后:在运动副中 动力,”, 工作性 。 性 动,能量, 机械 。机械的工 , 产质量下。 小或大时,生 或 。为了小 “, 对速 动 进行。、产生 性 动的原因作用在机械上的 动力矩Md ()和 力矩Mr ()往往是原动机转 的 性函数。分 在一 运动 内的变化 。 dMWadd )()( dMWarr )()()()( rd WWE 动能量:Md Mra b c d e a a dMM rd )()(在一 运动 内, 动力矩和 力矩所作的 分 为:分析以上分所 的的 2221)()(21aaJJ 能
4、量 ,外力所作 等fl动能量。MdaMraMd Mra b c d e a力矩所作 及动能变化 MdMr cMdMr M M a在一 内:一 运动 之后,机械 回复到初始 态, 运转速 呈现 性 动。A A即:= 0动能的变化 E() 、和速 () 分 如图所示:E )(aa ard dMME 22 2121aaaa JJ E=0a a区 间外力矩所作 主轴的动能E动机用油油箱供油、速 动 的 1.对 性速 动,在转动轴上安装一 质量较大的回转体(俗称 轮)达到 速的目的。2.对currency1 性速 动,采用专门的 速 才能 。 离心式 速 的工作原 进油少转速 开口大回油一、机械运转的平
5、均速 和“均匀系数 Tm dT 01 平均 速 : T额定转速已知主轴 速 : (t)“容易求得,工 上常采用算术平均值:m (max min)/2 对应的转速: n 60m /2 mmax min 示了机 主轴速 动 的大小,称为绝对“均匀 。但在差值相同的情况下,对平均速 的是“一样的。对fl 性速 动的机械,装 轮以对速 动的 进行 。下面介绍有关原 。17 2 机械系统运转的平均速 和“均匀系数maxmin如 max min , m1 10,m2 100则:1(max min)/ m1 0.12(max min)/ m2 0.01定:(max min)/ m 为机 运转速 “均匀系数,
6、它 示了机 速 动的 。max m(1 /2)知,当m 一定时,愈小,则差值max min也愈小, 机 的运转愈平稳。min m(1 /2)2max 2min 22m fim (max min)/2 以及上式得: 对fl“同的机 ,因工作性质“同而取“同的值。设计时要求:造纸织布 1/401/50纺纱机 1/601/100电机 1/1001/300机械名称 机械名称 机械名称 碎石机 1/51/20汽拖拉机 1/201/60冲床、剪床 1/71/10切削机床 1/301/40轧机 1/101/20水泵、风机 1/301/5017 1 机械运转速 “均匀系数的取值 动电机的活塞式内燃机,主轴速 动 太大,势 输 电的稳定性, 类机械的应取小 ;反之,如冲床、破碎机等机械,速 动大也“ 工作性能, 取大