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
青岛科技大学专用 潘存云教授研制 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 概述: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、Vnan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,都假定原动件作匀速运动(= 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、皿、J。只有确定 了的原动件运动o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。 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。 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。速度波动过大
青岛科技大学专用 潘存云教授研制 §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 概述：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，都假定原动件作匀速运动(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。速度波动过大，会产生恶果
2机械的运转 三个阶段:启动、稳定运转、停车。 稳定运转阶段的状况有: ①匀速稳定运转:=常数 启动稳定运转停止 ②周期变速稳定运转:a(t)=o(t+7 ③非周期变速稳定运转 JA 启动稳定运转停止 启动 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:
青岛科技大学专用 潘存云教授研制 2.机械的运转 稳定运转阶段的状况有： ①匀速稳定运转：ω＝常数 t ω 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 停止 ωm t ω 启动 稳定运转 停止 ωm t ω 启动 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 ⑨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。 、速度波动调节的方法 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
青岛科技大学专用 潘存云教授研制 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: MiM(S 电动机提供的驱动力矩是转子角速度o的函数: M征=M(o) 机械特性曲线一原动机发出的驱动力 (或力矩)与运动参数之间的函数关系 晝熊解析法研究机械在外力作用下,驱 动力必须以解析表达式给出 工程上常将特性曲线作近似处理,如 用通过额定转矩点N的直线NC代替曲线NC0 M=Mn1(00-0)/00-0n 交流异步电动机的机械特性曲线 其中Mn一额定转矩,on-额定角速度,00-同步角速度机
青岛科技大学专用 潘存云教授研制 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 （或力矩）与运动参数之间的函数关系 当用解析法研究机械在外力作用下，驱 曲线。 动力必须以解析表达式给出。一般较复杂 工程上常将特性曲线作近似处理，如 Md=M(s) Md=M() B N ω Md 交流异步电动机的机械特性曲线 A C 用通过额定转矩点N的直线NC代替曲线NC ωn ω0 ω Md=Mn (0－)/ (0－n ) 其中Mn－额定转矩， n －额定角速度，0 －同步角速度机器铭牌