2016机械设计基础（机工版）教案：机械的速度波动与调节.docVIP

课题名称： 机械的调速与平衡 教学目标及要求： 了解周期性速度波动和非周期性速度波动调节的基本概念。了解飞轮调速的 基本原理和特点。掌握飞轮转动惯量的简易计算方法。 教学重点： 掌握飞轮转动惯量的简易计算方法。 教学难点： 平面机构的静平衡；机构速度波动调节和方法。 学 时：课堂讲授：4学时。 教学方法：多媒体结合板书。 教学过程: 第一节　机械的速度波动与调节 一、 机械速度波动的类型及调节方法 外力的分类：驱动力：驱使主动件运动的力。 　　　　　 阻力：阻止构件运动的力。 速度波动：驱动功大于阻力功时，出现盈功，机械的动能将增加；当驱动功小于阻力功时，出现亏功，则使机械的动能将减小。机械动能的变化使得机械主轴的角速度发生变化。 速度波动的类型有：周期性速度波动和非周期性速度波动 。 周期性速度波动调节方法：安装飞轮。 飞轮：转动惯量很大的回转件。 安装飞轮的实质就是增加机械系统的转动惯量。 飞轮在系统中的作用相当于一个容量很大的储能器。当系统出现盈功，它将多余的能量以动能形式“储存”起来，并使系统运转速度的升高幅度减小；反之，当系统出现亏功时，它可将“储存”的动能释放出来以弥补能量的不足，并使系统运转速度下降的幅度减小。从而减小了系统运转速度波动的程度，获得了调速的效果。 非周期性速度波动的调节方法 ： 1)当机械的原动机所发出的驱动力矩是速度的函数且具有下降的趋势时，机械具有自动调节非周期性速度波动的能力。 2)对于没有自调性的机械系统就必须安装一种专门的调节装置 - 调速器，来调节机械出现的非周期性速度波动。 二、飞轮设计的近似方法 1、平均角速度ωm 2、机械运转速度不均匀系数δ 在机械设计中要求： 式中：[δ]——速度不均匀系数的许用值，可查表得。 3 飞轮的简易设计方法 1）当 与ωm一定时，如[δ]取值很小，则飞轮的转动惯量就需很大。所以，过分追求机械运动速度均匀性，将会使飞轮过于笨重。 2）JF 不可能为无穷大，所以，[δ]不可能为零。 3）当与[δ]一定时,JF与ωm的平方成反比。所以,最好将飞轮安装在机械的高速轴上。 4 最大盈亏功 的确定 5 飞轮主要尺寸的确定 2