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1、机械原理机电工程学院机械设计研究室Theory of Machines and Mechanisms8/6/20241第第7 7章章 机械的运转及其速度波动的调节机械的运转及其速度波动的调节（Motion of Mechanical Systems and Its Regulation)7-7-1 概述概述7-7-2 机械机械的运动方程式的运动方程式7-7-3 机械运动机械运动方程式的求解方程式的求解7-7-4 稳定运转状态下机械的周期性速度波动稳定运转状态下机械的周期性速度波动 及其调节及其调节8/6/202427-1 7-1 概述概述1.研究在外力作用下机械的真实运动规律，目的是为运动分研
2、究在外力作用下机械的真实运动规律，目的是为运动分 析作准备析作准备。 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、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动(const)。但在大多数情况下，。但在大多数情况下，const，而是力、力矩、机构位置、构件质，而是力、力矩、机构
3、位置、构件质量、转动惯量等参数的函数：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。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依据。这的变化规律之后，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。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。速在允许范围内波动，而保证正常工作。一、研究内容及目的一、研究内容及目的 由于外力等因素随时间变化，机械的运转速度将产生波动，过大的速度
4、波动将由于外力等因素随时间变化，机械的运转速度将产生波动，过大的速度波动将会影响机械的正常工作，同时引起机械的振动、冲击和噪声。因此，需要对速度波会影响机械的正常工作，同时引起机械的振动、冲击和噪声。因此，需要对速度波动进行调节，控制速度波动在允许的范围内。速度波动过大，会产生恶果动进行调节，控制速度波动在允许的范围内。速度波动过大，会产生恶果8/6/20243二、机械运转过程的三个阶段二、机械运转过程的三个阶段稳定运转阶段的状况有：稳定运转阶段的状况有：匀速稳定运转：匀速稳定运转：常数常数t稳定运转稳定运转周期周期变速稳定运转：变速稳定运转：(t)=(t)=(t+T(t+Tp p) )启动启
5、动启动、稳定运转、停车。启动、稳定运转、停车。非非周期周期变速稳定运转变速稳定运转 停止停止m m t稳定运转稳定运转启动启动停止停止m m t 稳定运转稳定运转启启动 停止停止匀速稳定运转时，速度匀速稳定运转时，速度不需要调节。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：后两种情况由于速度的波动，会产生以下不良后果：8/6/20244速度波动产生的不良后果速度波动产生的不良后果：在运动副中引起附加动压力，加剧磨损，使工作可靠性降低。在运动副中引起附加动压力，加剧磨损，使工作可靠性降低。引起弹性振动，消耗能量，使机械效率降低。引起弹性振动，消耗能量，使机械效率降低。影响机械的工艺
6、过程，使产品质量下降。影响机械的工艺过程，使产品质量下降。载荷突然减小或增大时，发生飞车或停车事故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。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速度波动调节的方法(1)(1)对对周周期期性性速速度度波波动动，可可在在转转动动轴轴上上安安装装一一个个质质量量较较大大的的回回转体（俗称飞轮）达到调速的目的。转体（俗称飞轮）达到调速的目的。(2)(2)对非周期性速度波动，需采用专门的对非周期性速度波动，需采用专门的调速器调速器才能调节。才能调节。本章仅讨论飞轮调速问题。本章仅讨论飞轮调
7、速问题。8/6/20245三、作用在机械上的驱动力和生产阻力三、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：不同运动参数的函数：蒸汽机与内燃机发出的驱动力是活塞位置的函数：蒸汽机与内燃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电动机提供的驱动力矩是转子角速度 的函数：的函数：机机械械特特性性曲曲线线原原动动机机发发出出的的驱驱动动力力（或或力矩）与运动参数之间的函数关系曲线。力矩）与运动参数之间的函数关系曲线。当当用用解解析析法法研研究究机机械械在在外外力
8、力作作用用下下，驱驱动动力必须以解析表达式给出。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，如工程上常将特性曲线作近似处理，如Md=M(s)Md=M( )BNMd 交流异步电动机的机械特性曲线交流异步电动机的机械特性曲线AC用通过额定转矩点用通过额定转矩点N N的的直线直线NCNC代替代替曲线曲线NCNCn n0 0Md=Mn( 0 )/ ( 0 n)其中其中Mn额定转矩，额定转矩， n 额定角速度，额定角速度， 0 同步角速度同步角速度8/6/20246 生产阻力取决于生产工艺过程的特点，有如下几种情况：生产阻力取决于生产工艺过程的特点，有如下几种情况：生产阻力为常数，如
9、车床；生产阻力为常数，如车床；生产阻力为机构位置的函数，如压力机生产阻力为机构位置的函数，如压力机; ;生产阻力为执行构件速度的函数，如鼓风机、搅拌机等；生产阻力为执行构件速度的函数，如鼓风机、搅拌机等；驱动力和生产阻力的确定，涉及到许多专门知识，已超出本课程的范围。本课程所讨论机械在外力作用下运动时，假定外力为已知。本课程所讨论机械在外力作用下运动时，假定外力为已知。生产阻力为时间的函数，如球磨机、揉面机等；生产阻力为时间的函数，如球磨机、揉面机等；8/6/20247一、机械运动方程的一般表达式一、机械运动方程的一般表达式动能定律：机械系统在时间动能定律：机械系统在时间t t内的的动能增量内
10、的的动能增量E E应等于作用应等于作用于该系统所有各外力的元功于该系统所有各外力的元功W W。举举例例：图图示示曲曲柄柄滑滑块块机机构构中中，设设已已知知各各构构件件角角速速度度、质质量量、质质心心位位置置、质质心心速速度度、转动惯量转动惯量, ,驱动力矩驱动力矩M1，阻力阻力F F3 3。动能增量为：动能增量为：外力所作的功：外力所作的功： dW=NdtdE=d(J121 /27-2 7-2 机械的机械的运动方程式运动方程式写成微分形式：写成微分形式： dEdE= =dWdW瞬时功率为：瞬时功率为： N=M11+F3 v3coscos3= M11F3 v3 2Js222 /2m2v2s2 /
11、2m3v23 /2)M11xy123s2OAB1 1v3 v2F3=(M11+F3 v3coscos3 ) dt8/6/20248运动方程为：运动方程为： d(J121/2Jc222/2m2v2c2 /2m3v23 /2)推广到一般，设机械系统有推广到一般，设机械系统有n n个活动构件，用个活动构件，用Ei表示其动能。则：表示其动能。则：设设作作用用在在构构件件i上上的的外外力力为为Fi，力力矩矩为为Mi，力力Fi 作作用用点点的的速速度度为为vi。则瞬时功率为：则瞬时功率为：机器运动方程的一般表达式为：机器运动方程的一般表达式为：式式中中i为为Fi与与vi之之间间的的夹夹角角，Mi与与i方方
12、向向相相同同时时取取“”，相反时取相反时取“”。 上上述述方方程程，必必须须首首先先求求出出n n个个构构件件的的动动能能与与功功率率的的总总和和，然然后后才能求解。此过程相当繁琐，必须进行简化处理。才能求解。此过程相当繁琐，必须进行简化处理。(M11F3 v3)dt8/6/20249二、机械系统的等效动力学模型二、机械系统的等效动力学模型 d(J121/2Jc222/2m2v2c2 /2m3v23 /2)上例有结论：上例有结论：重写为重写为：左边括号内具有转动惯量的量纲左边括号内具有转动惯量的量纲, , d21/2 (J1Jc222 /21m2v2c2 /21m3v23 /21 ) 则有：则
13、有： d(Je21 /2 )= Me1 dt令：令： Je=( J1Jc222 /21), (M11F3 v3)dt1 (M1 F3 v3 /1)dtM e= M 1F3 v3 /1 =Med右边括号内具有力矩的量纲。右边括号内具有力矩的量纲。8/6/202410称称图图(c)(c)为为原原系系统统的的等等效效动动力力学学模模型型，而而把把假假想想构构件件1 1称称为为等等效效构件，构件，Je为等效转动惯量，为等效转动惯量，Me为等效力矩。为等效力矩。同理，可把运动方程重写为同理，可把运动方程重写为：左边括号内具有质量的量纲左边括号内具有质量的量纲dv23 /2 (J121 / v23Jc22
14、2 / v23m2v2c2 / v23m3 ) v3 (M11 / v3 F3) dt2M11xy123s2OAB1 1v3 v2F2假想把原系统中的所有外力去掉，而只在构件1上作用有Me，且构件1的转动惯量为Je，其余构件无质量，如图(b)。则两个系统具有的动能相等，外力所作的功也相等，即两者的动力学效果完全一样。图(b)还可以进一步简化成图(c)。(a)(b)Me1JeMe(c)1Je令：令： me=( J121 / v23Jc222 / v23m2v2c2 / v23m3) F e= M 11 / v3F3 ，右边括号内具有力的量纲。，右边括号内具有力的量纲。8/6/202411则有：则
15、有： d(me v23 /2 )= Fe v3 dt同同样样可可知知，图图(d)(d)与与图图(a)(a)的的动动力力学学效效果果等等效效。称称构构件件3 3为为等等效构件，效构件， me为等效质量，为等效质量，Fe为等效力。为等效力。2M11xy123s2OAB1 1v3 v2F2(a)(b) Fev3me(d) Fev3me等效替换的条件：等效替换的条件：(2)(2)等效构件所具有的动能应等于原系统所有运动构件的动能之和等效构件所具有的动能应等于原系统所有运动构件的动能之和。(1)(1)等效力或力矩所作的功与原系统所有外力和外力矩所作的功相等等效力或力矩所作的功与原系统所有外力和外力矩所作
16、的功相等: :NeNi EeEiFe ds8/6/202412一般结论一般结论：取转动构件作为等效构件：取转动构件作为等效构件：取移动构件作为等效构件：取移动构件作为等效构件：由两者动能相等由两者动能相等由两者功率相等由两者功率相等求得等效力矩：求得等效力矩：得等效转动惯量：得等效转动惯量：由两者功率相等由两者功率相等由两者动能相等由两者动能相等求得等效力：求得等效力：得等效质量：得等效质量：8/6/202413分分析析：由由于于各各构构件件的的质质量量mi和和转转动动惯惯量量Jci是是定定值值，等等效效质质量量me和和等等效效转转动动惯惯量量Je只只与与速速度度比比的的平平方方有有关关, ,
17、而而与与真真实实运运动动规规律无关，而速度比又随机构位置变化，即：律无关，而速度比又随机构位置变化，即：me=me ()而而Fi , Mi可可能能与与、t t有有关关，因因此此，等等效效力力Fe和和等等效效力力矩矩Me也是这些参数的函数：也是这些参数的函数：也也可可将将驱驱动动力力和和阻阻力力分分别别进进行行等等效效处处理理，得得出出等等效效驱驱动动力力矩矩Med（或或等等效效驱驱动动力力Fed ）和和等等效效阻阻力力矩矩Mer（或或等等效效阻阻力力Fer ） ，则有：，则有：Je=Je ()Fe=Fe(,t)Me= Med MerMe=Me(,t)Fe= Fed Fer特别强调：等效质量和等
18、效转动惯量只是一个假想的质量或转动惯量它并不是机器所有运动构件的质量或转动惯量代数之和。8/6/202414三、运动方程三、运动方程式式的推演的推演称称为为能量微分形式的运动方程式。能量微分形式的运动方程式。2.2.若已知初始条件：若已知初始条件： t=tt=t0 0时，时，= =0 0，0 0， J Je e=J=Je0, e0, v vv v0 0， m me e=m=me0e0则对以上两表达式积分得：则对以上两表达式积分得：3.3.若对微分形式进行变换得若对微分形式进行变换得: :称为称为能量积分形式的运动方程。能量积分形式的运动方程。称为称为力矩力矩( (或力或力) )形式的运动方程。
19、形式的运动方程。回转构件：回转构件：移动构件：移动构件：或或1.把表达式：把表达式：对于以上三种运动方程，在实际应用中，要根据边界条件来选用。8/6/2024151 1、Je=Je (), Me=Me () 是机构位置的函数是机构位置的函数如由内燃机驱动的压缩机等。设它们是可积分的。边界条件：如由内燃机驱动的压缩机等。设它们是可积分的。边界条件：可求得：可求得：t=tt=t0 0时，时，= =0 0，0 0， J Je=J=Je0 0由由 ()=)=d d/dt/dt 有：有：进行变换并积分得：进行变换并积分得：等效构件的加速度：等效构件的加速度：边界条件：边界条件：7-3 7-3 机械运动方
20、程式的求解机械运动方程式的求解8/6/202416若若Me常数，常数，Je常数常数, ,由力矩形式的运动方程得：由力矩形式的运动方程得： Jed/dt=Me积分得：积分得： 0 0t t即：即： =d/dt=Me/Je=常数常数再次积分得：再次积分得： 0 00 0t tt t2 2/2/22 2、Je=const，MeMe () 如电机驱动的鼓风机和搅拌机等。如电机驱动的鼓风机和搅拌机等。应用力矩形式的运动方程解题较方便。应用力矩形式的运动方程解题较方便。Me ()Med()- Mer()变量分离：变量分离： dt=Jed/ Me ()积分得积分得:Jed/dt8/6/202417若若 t=
21、tt=t0 0=0, =0, 0 0=0 =0 则：则：可求得可求得(t)(t)，若若 t=tt=t0 0, , 0 0=0=03 3、Je=Je () ，Me=Me (、)运动方程运动方程: : d(Je e ()21/2 )=Me e (、)d为非线性方程，一般不能用解析法求解，只能用数值解法。为非线性方程，一般不能用解析法求解，只能用数值解法。不作介绍。不作介绍。加速度为：加速度为：= =d/dtd/dt，由由d d=dt=dt积分得位移：积分得位移：8/6/2024187-7-4 稳定运转状态下机械周期性速度波动稳定运转状态下机械周期性速度波动 及其调节及其调节1、产生周期性速度波动的
22、原因、产生周期性速度波动的原因作作用用在在机机械械上上的的驱驱动动力力矩矩和和阻阻力力矩矩往往往往是是原原动动机机转转角角的的周周期期性性函函数数，其其等等效效力力矩矩Me ed= Me ed ()，Me er= Me er () 必必然然也也是是周周期期性性函函数数。分分别别绘绘出出在在一一个个运运动动循环内的变化曲线。循环内的变化曲线。动能增量为：动能增量为：Me edMe erabcdeaMe erMe ed则则等等效效驱驱动动力力矩矩和和等等效效阻阻力力矩矩所所作作的的功功分别为：分别为：分析以上积分所代表的的物理含义=8/6/202419Me edMe era bcde a(a)等效
23、力矩所作功及动能变化等效力矩所作功及动能变化: :MdMr盈功盈功“”b-cb-cMdMr盈功盈功“”d-ed-eM Md d M Mr r亏功亏功“”e-ae-a在一个运动循环内：在一个运动循环内：经经过过一一个个运运动动循循环环之之后后，机机械械又又回回复复到到初初始始状状态态, ,其其运运转转速速度度呈呈现现周周期期性性波动。波动。W Wd d= =W Wr r即：即：= 0动能的变化曲线动能的变化曲线E()如图如图b所示所示E(b)(c)E=0速度曲线如图速度曲线如图c所示所示aa区区 间间外力矩所作功外力矩所作功等效构件的等效构件的动能动能E8/6/202420（1 1）平均角速度）
24、平均角速度m和速度不均匀系数和速度不均匀系数工程上常采用算术平均值：工程上常采用算术平均值：m(max + +min)/2 )/2 对应的转速：对应的转速： n=60n=60m /2, /2, rpmrpm绝对不均匀度：绝对不均匀度：maxmin 表示了机器主轴速度波动范围的大小表示了机器主轴速度波动范围的大小。maxmin， m11010，m2100100则：则：1 1(maxmin)/ )/ m1 =0.1 =0.12 2(maxmin)/ )/ m2 =0.01 =0.01平均角速度：平均角速度：不容易求得，minminmaxmaxT T但在差值相同的情况下，对平均速度的影响是不一样的。
25、如：但在差值相同的情况下，对平均速度的影响是不一样的。如： 10 10% 1 1%2.2.周期性速度波动的调节周期性速度波动的调节8/6/202421maxm(1+/2)(1+/2)可可知知，当当m一一定定时时，愈愈小小，则则差差值值maxmin也也愈愈小小，说说明机器的运转愈平稳。明机器的运转愈平稳。对于不同的机器，因工作性质不同而取不同的值对于不同的机器，因工作性质不同而取不同的值。设计时要求：设计时要求：造纸织布造纸织布 1/401/401/501/50纺纱机纺纱机 1/61/61/1001/100发电机发电机 1/1001/1001/3001/300定定义义：(maxmin)/ )/
26、m 为为机机器器运运转转速速度度不不均均匀匀系系数数，它表示了机器速度波动的程度。它表示了机器速度波动的程度。minm(1-/2)(1-/2)2 2max2 2min=2=22 2m 机械名称机械名称 机械名称机械名称 机械名称机械名称 由由m(max + +min)/2)/2 以及上式可得：以及上式可得： 碎石机碎石机 1/51/51/201/20汽车拖拉机汽车拖拉机 1/201/201/601/60冲床、剪床冲床、剪床 1/71/71/101/10切削机床切削机床 1/301/301/401/40轧压机轧压机 1/101/101/21/2水泵、风机水泵、风机 1/301/301/501/5
27、08/6/202422 1）飞轮调速的基本原理）飞轮调速的基本原理 对于周期性速度波动的机械，加装飞轮可以对速度波动的范围进行调节。J=J=J Je e+J+JF F由由于于速速度度波波动动，机机械械系系统统的的动动能能随随位位置置的的变变化化而而变变化化。在在位位置置b b处处为为E Eminmin 、minmin，而而在在c c处为处为E Emaxmax 、 maxmax。设设在在等等效效构构件件上上加加装装飞飞轮轮之之后后，其其总总的的转转动惯量变为：动惯量变为：由动能积分形式的机器运动方程有：由动能积分形式的机器运动方程有：飞飞轮轮设设计计的的基基本本问问题题，就就是是根根据据机机器器
28、实实际际所所需需的的m和和来来确确定定其其转转动动惯惯量量J JF F，加加装装飞飞轮轮的的目目的的就就是是为为了了增增加加机机器器的的转转动动惯惯量量进进而而起起到到调调节节速速度度波波动动的目的。的目的。为什么加装飞轮之后就能减小速度的波动呢？Me edMe era bcde a(a)E(b)(c)minminmaxmax E Emaxmax E Eminmin（2 2）飞轮的简易设计方法）飞轮的简易设计方法8/6/202423左边积分得最大动能及其增量为：左边积分得最大动能及其增量为：E Emax =( J =( Je e+J+JF F)2 2max/2/2E Emin =( J =(
29、Je e+J+JF F)2 2min/2/2E EmaxE EmaxE Emin( J( Je e+J+JF F)2 2m(J(Je e+J+JF F)()(2 2max-2 2min)/2)/2而而方方程程右右边边的的积积分分对对应应区区间间bcbc之之间间的的阴阴影影面面积积。在在b b点点处处，机机械械出出现现能能量量最最小小值值E Emin，而而在在c c点点出出现现动动能能最最大大值值E Emax。故故在在区区间间b b、c c 之之间间将将出出现现最最大大盈盈亏亏功功W Wmax，即即驱驱动动力力与与阻阻力力功功之差的最大值。之差的最大值。MedMera bcde a(a)E(b)
30、(c)minminmaxmax E Emaxmax E Eminmin强调Emax =Wmax8/6/202424由由E EmaxW Wmax得：得：( J( Je e+J+JF F)2 2mW Wmax对于一台具体的机械而言，对于一台具体的机械而言，W Wmax、m、J Je e 都是定值。都是定值。W Wmax /( J /( Je e+J+JF F)2 2m当当J JF F运转平稳。运转平稳。2 2）飞轮转动惯量）飞轮转动惯量J JF F的近似计算的近似计算所设计飞轮的所设计飞轮的J JF F应满足：应满足： ，于是有：于是有：一般情况下，一般情况下，J Je e J m时时，则则J J
31、FxFx J JF F ，故故将将飞飞轮轮装装在在高高速速轴轴上上，可可减减小小飞飞轮的转动惯量，从而减小飞轮的结构尺寸。轮的转动惯量，从而减小飞轮的结构尺寸。W Wmax强调W Wmax不一定出现在相邻点J JF FWWmax/2 2m8/6/202427飞飞轮轮调调速速的的实实质质：起起能能量量储储存存器器的的作作用用。转转速速增增高高时时，将将多多于于能能量量转转化化为为飞飞轮轮的的动动能能储储存存起起来来，限限制制增增速速的的幅幅度度；转转速速降降低低时时，将能量释放出来，阻止速度降低。将能量释放出来，阻止速度降低。 锻锻压压机机械械在在一一个个运运动动循循环环内内，工工作作时时间间短
32、短，但但载载荷荷峰峰值值大大，利利用用飞飞轮轮在在非非工工作作时时间间内内储储存存的的能能量量来来克克服服尖尖峰峰载载荷荷，选选用小功率原动机以降低成本。用小功率原动机以降低成本。3)3)飞轮尺寸的确定飞轮尺寸的确定a)a)轮形飞轮轮形飞轮这这种种飞飞轮轮一一般般较较大大，由由轮轮毂毂、轮轮辐辐和和轮轮缘缘三三部部分分组组成成。其其轮轮毂和轮缘的转动惯量较小，可忽略不计。其转动惯量为：毂和轮缘的转动惯量较小，可忽略不计。其转动惯量为： 轮毂轮毂轮幅轮幅轮缘轮缘JA应用：应用：玩具小车玩具小车帮助机械越过死点，如缝纫机。帮助机械越过死点，如缝纫机。 8/6/202428因为因为HD，故忽略故忽略
33、H2，于是上式可简化为于是上式可简化为：D1D2DHbA为惯性半径8/6/202429式式中中QAD2称称为为飞飞轮轮矩矩，当当选选定定飞飞轮轮的的平平均均直直径径D D之之后后，就就可可求求得飞轮的重量得飞轮的重量QA。 D60 v /n其中其中 v 按下表中的安全值选取，以免轮缘因离心力过大而破裂：按下表中的安全值选取，以免轮缘因离心力过大而破裂：铸铁制飞轮铸铁制飞轮钢制飞轮钢制飞轮轮缘轮辐整铸轮缘轮辐整铸轮缘轮辐分铸轮缘轮辐分铸30305050 m/s m/s145455555 m/s m/s轮缘轮辐整铸轮缘轮辐整铸整铸盘形飞轮整铸盘形飞轮140406060 m/s m/s轧钢制盘形飞轮
34、轧钢制盘形飞轮170709090 m/s m/s100100120120 m/s m/s设轮缘的宽度为设轮缘的宽度为b b，比重为比重为(N/m(N/m3 3), ), 则：则： QAV=DHb于是于是 HbQA/D对较大的飞轮，取对较大的飞轮，取H1.5bH1.5b；对较小的飞轮，取对较小的飞轮，取H2bH2b。 当选定当选定H H或或b b之后，另一参数即可求得。之后，另一参数即可求得。D D由圆周速度：由圆周速度：v=Dn/60 确定确定,QAD24gJFv8/6/202430b)b)盘形飞轮盘形飞轮 当选定飞轮材料和直径当选定飞轮材料和直径D D之后，可确定飞轮宽度之后，可确定飞轮宽度
35、B B。BD8/6/202431举举例例：已已知知等等效效驱驱动动力力矩矩为为常常数数，等等效效阻阻力力矩矩如如图图所所示示，等等效效构构件件的的平平均均角角速速度度为为：m m=25 =25 1/s,1/s,不不均均匀匀系系数数0.050.05，求求飞轮的转动惯量飞轮的转动惯量J JF F。解解：1)1)求求M Md d, , 。在在一一个个循循环环内内，M Md d和和M Mr r所作的功相等，于是：所作的功相等，于是：作代表作代表 M Md d的直线如图。的直线如图。2)2)求求W Wmaxmax各阴影三角形的面积分别为：各阴影三角形的面积分别为：三个三角形面积之和0 0/4/4/4/4
36、3/43/43/43/49/89/89/89/811/811/811/811/813/813/813/813/815/815/815/815/82210/1610/16-10/8-10/8 15/1615/16-5/8-5/810/1610/16-5/8-5/85/165/16区间区间面积面积 1010M Mr rM Md d22kN-m3/23/20 0作能量指示图aabbccddeeffgghh8/6/202432由能量指示图，得：由能量指示图，得：W Wmaxmax10/810/83.933.93 KN-m KN-mJ JF F W Wmaxmax / /2 2m m3.933.9310
37、00/(0.051000/(0.0525252 2) )W Wmaxmax126126 kgm kgm2 28/6/202433非周期性速度波动的调节非周期性速度波动的调节对于非周期性速度波动必须用调速器进行调节。对于非周期性速度波动必须用调速器进行调节。离心式调速器的工作原理：离心式调速器的工作原理：8/6/202434发动机用油发动机用油非周期性速度波动的调节非周期性速度波动的调节对于非周期性速度波动必须用调速器进行调节。对于非周期性速度波动必须用调速器进行调节。离心式调速器的工作原理：离心式调速器的工作原理：油箱供油油箱供油油箱供油油箱供油发动机用油发动机用油油箱供油油箱供油油箱供油油箱供油进油减少进油减少速度降低速度降低开开口口增增大大回油增加回油增加8/6/202435
