机械系统动力学1

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1、第11章机械动力学机械的运转过程11.1.1机械的运转过程机械系统运转的三个阶段阶段速度特征能量特征启动原动件的速度从零逐渐上升到开始稳定的过程Wd-Wc=E2-E1>0稳定运行原动件速度保持常数或在正常工作速度的平均值上下作周期性的速度波动Wd-Wc=E2-E1=0停车原动件速度从正常工作速度值下降到零Wd-Wc=E2-E1<0三个运转阶段的特征：11.1.2速度不均匀系数1、平均角速度2、速度不均匀系数设计时必须保证11.1.3机械的等效动力学模型一、机械系统运动方程的一般表达式二、等效动力学模型的建立目的：通过建立外力与运动参数间的函数表达式，研究机械系统的真实运动原则：使系统转化

2、前后的动力学效果保持不变等效构件的动能，应等于整个系统的总动能等效构件上所做的功，应等于整个系统所做功之和。等效动力学模型：等效力矩：Me等效转动惯量：Je等效力：Fe等效质量：me定轴转动构件直线移动构件（1）等效质量、等效转动惯量动能不变等效质量等效转动惯量等效转动惯量的特征：等效转动惯量是一个假想转动惯量；等效转动惯量不仅与各构件质量和转动惯量有关，而且与各构件相对于等效构件的速度比平方有关；等效力矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。（2）等效力与等效力矩功率和不变等效力等效力矩等效力矩的特征：等效力矩是一个假想力矩；等效力矩为正，是等效驱动力矩，反之，为等效阻力矩；等效力矩不仅与

3、外力（矩）有关，而且与各构件相对于等效构件的速度比有关；等效力矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。（3）机械系统等效动力学模型1、能量形式方程式2、力矩形式方程式11.1.4在已知力作用下机械的真实运动1、等效构件角速度的确定2、等效构件角加速度的确定3、机械运动时间的确定11.1.5机械速度波动的调节一、非周期性速度波动及其调节离心式调速器工作原理图二、周期性速度波动的调节原因分析：周期性速度波动的调节方法：安装飞轮：所谓飞轮，就是一个具有较大转动惯量的盘状零件。机械出现盈功时，飞轮以动能的形式存储能量；机械出现亏功时，飞轮释放其存储的能量。飞轮在系统中的作用相当于一个容量较大的储能器

4、。最大盈亏功:设Je为常数，则、。设飞轮的转动惯量为JF，则安装飞轮后，系统的速度波动系数为为使，必须飞轮的设计：三、飞轮尺寸的确定常用轮幅式飞轮结构示意图飞轮的转动惯量：