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機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)1．機械的周期性速度波動

機械在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段，其原動件的角速度ω在其恒定的平均角速度ωm上下瞬時的變化（即出現(xiàn)波動），

但在一個周期T的始末，其角速度是相等的，這時機械具有的動能是相等的。

這種速度波動就稱為機械的周期性速度波動。

等效力矩作周期性變化，使機器時而出現(xiàn)盈功，時而出現(xiàn)虧功；

因此，當在等效力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量變化的公共周期內(nèi)，機器的總驅(qū)動功等于總阻抗功（即Wd＝Wr），從而機器等效構(gòu)件的角速度將發(fā)生相同周期的周期性速度波動。（1）產(chǎn)生周期性速度波動的原因（2）周期性速度波動程度的描述

機械速度的高低，工程上通常用機械的平均角速度ωm（即算術(shù)平均值）來表示。

ωm＝（ωmax＋ωmin）/2（1）對于不同的機械，δ的要求不同，

機械速度波動的程度，則通常用機械運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)δ來表示，其定義為角速度波動的幅度與平均值之比，即δ＝（ωmax－ωmin）/ωm（2）ωφOφTωminωmax機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)(2/6)故規(guī)定有許用值[δ]。2．周期性速度波動的調(diào)節(jié)（1）周期性速度波動調(diào)節(jié)的方法

機械運轉(zhuǎn)的速度波動對機械的工作是不利的，它不僅影響機械的工作質(zhì)量，而且會影響到機械的效率和壽命，所以必須加以控制和調(diào)節(jié)，將其限制在許可的范圍內(nèi)。

機械速度波動的調(diào)節(jié)就是要設(shè)法減小機械的運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)δ，使其不超過許用值，

即

δ≤[δ](3)

機械的周期性波動調(diào)節(jié)的方法就是在機械中安裝飛輪——具有很大轉(zhuǎn)動慣量的回轉(zhuǎn)構(gòu)件。

在機械系統(tǒng)出現(xiàn)盈功時，吸收儲存多余的能量，而在出現(xiàn)虧功時釋放其能量，以彌補能量的不足，飛輪調(diào)速是利用它的儲能作用，

從而使機械的角速度變化幅度得以緩減，即達到調(diào)節(jié)作用。機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)(3/6)（2）飛輪調(diào)速的基本原理

當機械系統(tǒng)的等效構(gòu)件上裝加一個轉(zhuǎn)動慣量為JF的飛輪之后，需飛輪儲存的最大盈虧功為ΔWmax＝Emax－Emin，

這時等效構(gòu)件的運轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)則為

δ＝ΔWmax/（Je＋JF）ωm2(4)

由此可知，只要JF足夠大，就可使δ減少，則滿足δ≤[δ]，即達到了調(diào)速的目的。（3）飛輪轉(zhuǎn)動慣量的近似計算

為了使機械系統(tǒng)滿足調(diào)速的要求，需安裝在等效構(gòu)件上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為JF的計算公式為

則Je

可忽略不計，有:

JF≥ΔWmax/(ωm2[δ]）－Je(5)如果Je<<JF，機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)(4/6)

JF≥ΔWmax/(ωm2[δ]）(6)

1）關(guān)于飛輪調(diào)速的幾個重要結(jié)論分析JF≥ΔWmax/(ωm2[δ]）可知：

當ΔWmax與ωm一定時，如[δ]取值很小，則JF就需很大。

JF不可能為無窮大，而ΔWmax與ωm又都為有限值，所以[δ]不可能為零。當ΔWmax一定時，JF與ωm的平方值成反比。機械的周期性速度波動及其調(diào)節(jié)(5/6)

說明

過分追求機械運轉(zhuǎn)速度的均勻性，就會使飛輪過于笨重。

說明

安裝飛輪不可能將機械運轉(zhuǎn)速度波動消除