《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）第六章 调速与平衡

第六章:调速与平衡 61机械速度波动的原因和调节的目的 6.2机械系统的等效力学模型 63稳定运转状态下机械的周期性速度波 动和调节 64机械平衡的目的 65刚性转子的平衡计算 6.6回转件的平衡试验

第六章：调速与平衡 ◼ 6.1 机械速度波动的原因和调节的目的 ◼ 6.2 机械系统的等效力学模型 ◼ 6.3 稳定运转状态下机械的周期性速度波 动和调节 ◼ 6.4 机械平衡的目的 ◼ 6.5 刚性转子的平衡计算 ◼ 6.6 回转件的平衡试验

61机械速度波动调节的目的和方法 速度波动的产生:机械运转的三个阶段 图6-1 起动 稳定运转停车

6.1 机械速度波动调节的目的和方法 一、速度波动的产生：机械运转的三个阶段 图6-1

1、起动阶段:外力对系统做正功(WdWc>0) 系统的动能增加(E=Wd-Wc),机械的运转速度 上升,并达到工作运转速度 ■2、稳定运转阶段:由于外力的变化,机械的运转 速度产生波动,但其平均速度保持稳定。 因此,系统的动能保持稳定。外力对系统做功在 个波动周期内为零WdWc=0) ■3、停车阶段:通常此时驱动力为零(Wd=0), 机械系统由正常工作速度逐渐减速,直到停止。此 阶段内功能关系为E=-Wc

◼ 1、起动阶段：外力对系统做正功（Wd-Wc>0）， 系统的动能增加（E=Wd-Wc)，机械的运转速度 上升，并达到工作运转速度。 ◼ 2、稳定运转阶段：由于外力的变化，机械的运转 速度产生波动，但其平均速度保持稳定。 因此，系统的动能保持稳定。外力对系统做功在一 个波动周期内为零(Wd-Wc=0)。 ◼ 3、停车阶段：通常此时驱动力为零（Wd=0） ， 机械系统由正常工作速度逐渐减速，直到停止。此 阶段内功能关系为 E = -Wc

调节的目的: 机械动能的增减形成机械运转速度的波 动。这种波动会引起机械振动,降低机 械效率和工作可靠性,并影响零件的强 度及寿命。因此,对机械的速度波动必 须进行调节

◼ 调节的目的： 机械动能的增减形成机械运转速度的波 动。这种波动会引起机械振动，降低机 械效率和工作可靠性，并影响零件的强 度及寿命。因此，对机械的速度波动必 须进行调节

作用在机械上的驱动力和生产阻力 驱动力由原动机产生,它通常是机械 运动参数(位移、速度或时间)的函 数,称为原动机的机械特性。如三相 异步电动机的驱动力便是其转动速度 的函数。如图6-2所示,不同的原动 机具有不同的机械特性

二、作用在机械上的驱动力和生产阻力 驱动力由原动机产生，它通常是机械 运动参数（位移、速度或时间）的函 数，称为原动机的机械特性。如三相 异步电动机的驱动力便是其转动速度 的函数。如图6-2所示，不同的原动 机具有不同的机械特性

M B N 图6-2

图6-2

6.2机械系统的等效动力学模型 基本概念 1、等效构件:具有与原机械系统等效质 量或等效转动惯量、其上作用有等效力或 等效力矩,而且其运动与原机械系统相应 构件的运动保持相同的构件

6.2 机械系统的等效动力学模型 一、基本概念 1、等效构件：具有与原机械系统等效质 量或等效转动惯量、其上作用有等效力或 等效力矩，而且其运动与原机械系统相应 构件的运动保持相同的构件

2、等效条件: (1)等效构件所具有的动能等于原机械 系统的总动能; (2)等效构件的瞬时功率等于原机械系 统的总瞬时功率。 3、等效参数: (1)等效质量m,等效转动惯量′; (2)等效力F,等效力矩M

2、等效条件： (1) 等效构件所具有的动能等于原机械 系统的总动能； (2) 等效构件的瞬时功率等于原机械系 统的总瞬时功率。 3、等效参数： (1) 等效质量me，等效转动惯量Je； (2) 等效力Fe，等效力矩Me

、等效参数的确定: 、取转动构件为等效构件 其等效转动惯量Je:根据等效条件(1) 确定,即 2 J SZ

二、等效参数的确定： 1、取转动构件为等效构件 其等效转动惯量Je：根据等效条件(1) 确定，即 =                  +       = n i i s i s i e i J v J m 1 2 2

等效力矩Me:根据等效条件(2) 确定,即 M F cos a M

等效力矩Me：根据等效条件(2) 确定,即 =                       =  n i i i i e i i M v M F 1 cos