机械设计基础 第17章 机器动力学初步.ppt

机械运转不均匀系数 部分机械的许用运转不均匀系数 机械运转不均匀系数 机器的运转不均匀系数的大小反映了机器运转过程中的速度波动的大小，是飞轮设计的重要指标。 1.圆盘状飞轮的尺寸 2.腹板状飞轮尺寸的计算 转动惯量可近似的认为是飞轮轮缘部分的转动惯量。厚 度为ｈ的轮缘部分是圆环。 2.腹板状飞轮尺寸的计算 由于h??d，上式可近似地写为： 刚性转子的静平衡设计 如转子上 有i个不平衡质量，上式可写为： 解该方程，可求出 I 面应加的配重质量。 同理，II面的平衡方程如下： 各种类型刚性回转件的平衡精度 各种类型刚性回转件的平衡精度 各种类型刚性回转件的平衡精度 各种类型刚性回转件的平衡精度 四、平衡试验 1.静平衡试验法 转子静不平衡时，质量中心与转动中心不重合。 静平衡后，转子在任意位子随意平衡（可连续转动）。 贴橡皮泥法 2.动平衡试验法 四、平衡试验 原理： 通过在专门的动平衡设备上， 测量转子转动时本身或支架 的振幅和相位测定转子在平 衡基面上的不平衡质量的大 小和方位的。 五、转子的平衡精度 按照测不准原理，转子要完全平衡是不可能的，实际上，每一种转子，只要达到一定的平衡精度即可满足要求。 生产中，常用质径积mr与偏心距e表示转子的不平衡量。 定义平衡精度: 六缸或六缸以上的高速柴油机曲轴传动装置；汽车和机车用发动机整机 100 A100 刚性安装的高速四缸柴油机曲轴传动装置 250 A250 刚性安装的大型四冲程发动机曲轴传动装置；弹性安装的船用柴油机曲轴传动装置 630 A630 刚性安装的大型两冲程发动机曲轴传动装置 1600 A1600 刚性安装的具有奇数个汽缸的低速②船用柴油机曲轴传动装置③。 4000 A4000 典型转子举例 ① 精度等级 刚性回转件的平衡精度 典型转子举例 ① 精度等级 特殊要求的传动轴（螺旋桨轴、万向传动轴）；破碎机械及农用机械的零部件；汽车和机车用发动机的特殊部件；有特殊要求的六缸或六缸以上发动机的曲轴传动装置 16 A16 汽车轮、轮缘、轮组、传动轴；弹性安装的六缸或六缸以上的高速四冲程发动机曲轴传动装置；汽车和机车用发动机的曲轴传动装置 40 A40 刚性回转件的平衡精度 燃汽轮机和汽轮机的转子部件；刚性汽轮发电机的转子；透平压缩机转子；机床主轴和驱动部件；特殊要求的大型和中型电机转子；小型电机转子；透平驱动泵 2.5 A2.5 作业机械的回转零件；船用主汽轮机的齿轮；风扇；航空燃气轮机转子部件；泵的叶轮；离心机鼓轮；机床及一般机械的回转零部件；普通电机转子；特殊要求的发动机回转零部件 A6.3 A6.3 典型转子举例 ① 精度等级 刚性回转件的平衡精度 第17章 机器动力学初步 绪论 绪论 绪论 绪论 第17章 机器动力学初步 §17-1 机器运转速度波动的调节 一、机器运转速度波动产生的原因 亏功：在机器某段工作时间内，输入功小于输出功时为亏功。 盈功：在机器某段工作时间内，输入功大于输出功时为盈功。 机械运转速度的波动：机械能增减造成机械运转速度的波动。 二、机械运转速度波动类型 类型：周期性速度波动和非周期性速度波动。 运转过程 起动 稳定运转 停车 非周期性速度波动 周期性速度波动 三、机械运转速度波动调节 周期性速度波动 非周期性速度波动 飞轮 调速器 四、作用在机器上的力 作用力：驱动力和阻力 等效驱动力矩和等效阻抗力矩 均为机构位置的函数。 周期性变速稳定运转过程中 在一个运转周期内，等效驱动力矩 所作的功等于等效阻抗力矩作的功。 机器的自调性 当外载荷发生变化时，机器的主轴能够在新的速度下重新稳定运转，该性质称为机器的自调性。 自调性的条件 ： 机器周期性速度波动的调节 思路：设将机器的转动惯量和质量都等效到主轴上，并把主轴转动惯量近似看为常数，则机器的动能最大时，对应着机器主轴的转速最高；机器的动能最小时，对应着转速最低。 即： §17-2 飞轮设计的近似方法 一、机械运转不均匀系数 平均角速度 机械运转不均匀系数 δ越小主轴越接近匀速 汽轮发电机 水泵、鼓风机 交流发电机 汽车、拖拉机 直流发电机 金属切削机床 内燃机 轧钢机 纺纱机 冲床、剪床、锻床 压缩机 农业机械 造纸机、织布机 石料破碎机 不均匀系数? 机 器 名 称 不均匀系数? 机 器 名 称 二、飞轮设计的基本原理 １．飞轮设计的基本问题：