一种新型转盘式变惯量飞轮的设计与仿真.pdf

《一种新型转盘式变惯量飞轮的设计与仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第12期组合机床与自动化加工技术N0．122012年12月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueDec．2012文章编号：1001—2265(2012)12—0063—05一种新型转盘式变惯量飞轮的设计与仿真王育荣，吕云嵩，陆宝春(1．南京工程学院机械工程学院，南京211167；2．南京理工大学机械工程学院，南京210094)摘要：文章在分析当前飞轮技术的基础上，提出了一种通过转盘的高速转动实现飞轮转动惯量的高频脉动变化的新型转盘式变惯量飞轮。文章首先对转盘式变惯量飞轮的实现方法和组成结构进行了设计和分析，再通

2、过ADMAS构建虚拟样机进行仿真分析，比较了理论分析与ADAMS仿真结果，得到两者能吻合较好的结论，表明了转盘式变惯量飞轮在总体方案上的可行性。最后对转盘式变惯量飞轮的应用进行了分析，说明了该技术在节能和储能技术等方面具有较好的应用前景。关键词：变惯量；飞轮；转盘式；虚拟样机；ADAMS；节能中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ATheDesignandSimulationforaNewTypeofTurntableVariableInertiaFlywheelWANGYu．rong，LVYun—song，LUBao—chun(1．SchoolofMechanica

3、lEngineering，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Onthebasisofanalyzingthepresentflywheeltechnology，inthispaper，theauthorproposesaturntablevariableinertiaflywheel，whichthrought

4、hewheelsspininghighfrequentlycausethehighfre—quentrotationalspeedvibrationchangesoftheflywheel’Sinertia．Thisarticledesignsandanalyzestheimplementationmethodaswellasthecompositionstructureoftheturntablevariableinertiaflywheel，then，comparesthetheoreticalanalysiswiththeADAMSsimulationresults

5、aftersimulatingandanalyzingbyconstructingthevirtualprototypingusingADMAS．Fromtheconclusionthatthetheoreticalanalysisandthesimulationresultsmatchwell，wecanverifythefeasibilityoftheturntablevariableinertiafly—wheelinouroveralldesign．Atlast，throughanalyzingtheuseofit，wecanprovethatthistechno

6、logyhasthebetterapplyingprospectsfromtheaspectsofsavingenergyandstoringenergy．Keywords：variableinertia；flywheel；turntable；virtualprototyping；ADMAS；energy—saving量飞轮消除等效构件上的速度波动和平衡输入扭矩0引言波动。在文献[8]中，美国乔治亚理工学院研制了一在现代机械中，飞轮是具有适当转动惯量、起贮种用于航天器姿态控制的变惯量飞轮，以满足航天存和释放动能作用的转动构件。特别是在高速运动器在做快速姿态机动或跟踪时需要

7、较大的控制力矩的机械中安装飞轮是有效的调节速度波动的方和在高精度姿态稳定时需要很小的控制力矩对姿态法⋯。当前基于节能和储能的目的，对于飞轮储能进行调整的不同要求。在起到相同作用效果时，变技术的研究方兴未艾。在电动汽车、电网调峰J、惯量飞轮比传统的飞轮转动惯量小、重量轻，能使机航空航天领域等方面飞轮储能技术都有着广阔的械系统的启动和制动更加方便。应用前景。在文献[9]中，台湾昆山科技大学近期提出了一在一般场合，飞轮的转动惯量都是固定不变的。种变惯量飞轮的概念设计。如图1所示，图中安装在但早在1979年就有学者提出了变惯量飞轮的概