第7讲 机械的运转和速度波动的调节.pdfVIP

《机械原理》考点强化教程，版权属网学天地所有！ 详见：网学天地（）；咨询 QQ：2696670126 考点 1 机械的运转及其速度的波动 一般机械运转过程都要经历起动、稳定运转、停车三个阶段。 （1）起动阶段。原动件的速度从零上升到它的正常工作速度，驱动力做的功（驱动功）大于阻力做的功（阻抗功）， 机械动能增加，机械运转速度逐渐增加。 （2）稳定运转阶段。稳定运转阶段分为等速稳定运转和周期变速稳定运转两类。若原动件在此阶段的角速度ω为常数， 则称之为等速稳定运转，在这种情况下，作用在机械上驱动功与阻抗功始终相等；若原动件在此阶段的角速度ω出现 周期性波动，但在每个周期起始位置时ω相同，则称之为周期变速稳定运转。若原动件在此阶段的角速度ω变化毫无 规律，则称之为非周期变速稳定运转。 （3）停车阶段。在此阶段，一般已撤去驱动力，即驱动力矩为零。此时机械系统在阻力作用下，速度逐渐降低，直至 最后停止。 起动阶段与停车阶段统称为机械运转的过渡阶段。多数机械是在稳定运转阶段进行工作的，但也有一些机械（如起重 机等），其工作过程却有相当一部分是在过渡阶段进行的。 例 1-1 机械速度的波动可分为_______和______两类。 考点 2 机械的等效动力学模型 对于单自由度的机械系统，只要能确定其中某一构件的真实运动规律，其余构件的运动规律也就确定了。因此，研究 机械的运转情况，可以就某一选定的构件（即等效构件）来分析，但为了不失真实性，要将机械中所有构件的质量、 转动惯量都等效地转化到这一等效构件上来，把各构件上作用的力、力矩等也都等效地转化到该等效构件上，然后列 出等效构件的运动方程式，并研究其运动规律。这一过程，就是建立等效动力学模型。 建立机械系统的等效动力学模型时应该遵循的原则是：使机械系统在等效前后的动力学效应不变，即： ①等效前后动能不变：等效构件的质量或转动惯量所具有的动能，应等于整个系统等效前的动能。 ②等效前后功率不变：作用在等效构件上的外力做功功率，应等于等效之前作用在整个系统上的所有外力做功功率之 和。 等效构件的等效转动惯量和等效力矩（针对转动的等效构件），或等效质量和等效力（针对移动的等效构件）的确定就 是基于这两个不变求得的。 例 2-1 如图所示摆动导杆机构中，已知各构件杆长 lAB 150mm ，lAC 300mm ，lCD 550mm ；各构件质量 m 5kg m 3kg m 10kg S （质心在 A 点）， （质心在 B 点）， （质心 在 CD 杆的中点处）；各构件转动惯量 1 2 3 3 J 1 J A 0.05kg ⋅m2 ，J 2 J B 0.002kg ⋅m 2 ，J 3 J S 0.2kg =⋅m2 ；驱动力矩M 1 1000N =⋅m 。现取构件 3 为 3 等效构件，求机构在图示位置时的等效转动惯量J e ，转化到 D 点的等效质量me ，以及驱动力矩M 1 的等效力矩M ed 。 例 2-2 在图所示凸轮机构中，凸轮 1 为主动件。凸轮 1 为半径为 R 的圆盘， AO e 。 1 《机械原理》考点强化教程，版权属网学天地所有！ 详见：网学天地（）；咨询 QQ：2696670126 （1）对机构进行高副低代，画出机构的低副运动等效机构。 α （2）确定在机构运动过程中构件 3出现最大