機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)

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1、第十二章機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的目的設(shè)計(jì)新機(jī)器或分析現(xiàn)有機(jī)器的工作性能，需要確定機(jī)器原動(dòng)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的調(diào)節(jié)機(jī)器速度波動(dòng)的目的調(diào)節(jié)機(jī)器周期性波動(dòng)程度，使之限制在允許范圍內(nèi)，以減少其造成的危害程度。防止非周期性速度波動(dòng)所引起的機(jī)器毀壞或者停車(chē)。2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的§12-2機(jī)器等效動(dòng)力學(xué)模型等效動(dòng)力學(xué)模型的建立將單自由度的機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)化成一個(gè)構(gòu)件（稱(chēng)為等效構(gòu)件

2、），建立簡(jiǎn)單的等效動(dòng)力學(xué)模型。根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理，將作用于機(jī)械系統(tǒng)上的所有外力和外力矩、所有構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，都向等效構(gòu)件轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的原則：使該系統(tǒng)轉(zhuǎn)化前后的動(dòng)力學(xué)效果保持不變。即：等效構(gòu)件的質(zhì)量或轉(zhuǎn)動(dòng)慣量所具有的動(dòng)能，應(yīng)等于整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)能；等效構(gòu)件上的等效力、等效力矩所做的功或所產(chǎn)生的功率，應(yīng)等于整個(gè)系統(tǒng)的所有力、所有力矩所做功或所產(chǎn)生的功率之和。2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的等效動(dòng)力學(xué)模型的建立通常將繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)或作直線移動(dòng)的構(gòu)件取為等效構(gòu)件。2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及

3、其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的等效力和等效力矩在等效構(gòu)件AB上，設(shè)F是在等效點(diǎn)B上的等效力或者設(shè)M是等效力矩則等效力或等效力矩的功率為2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的等效力和等效力矩設(shè)作用在機(jī)械上的外力為Fi(i=1,2,…,k)，作用點(diǎn)的速度為ui，F(xiàn)i的方向和ui的方向間夾角為qi，作用在機(jī)械中的外力矩為Mi(i=1,2,…,m)，受力矩Mi作用的構(gòu)件i的角速度為wi，則作用在機(jī)械中所有外力和外力矩所產(chǎn)生的功率之和為Mi和ωi同向取“+”，否則“-”2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波

4、動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的等效力和等效力矩討論等效力F和等效力矩M只與各速度比有關(guān)，是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)。不必知道各個(gè)速度的真實(shí)數(shù)值。如果等效構(gòu)件是定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，F(xiàn)和M可以互推。F、M也可能是時(shí)間或角速度的函數(shù)或2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在前述同一等效構(gòu)件AB上，設(shè)m是在等效點(diǎn)B上的等效質(zhì)量或者設(shè)J是等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量則等效構(gòu)件的動(dòng)能為2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)機(jī)械系統(tǒng)中各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量為mi(i=1,2,…,k)，其質(zhì)心Si

5、的速度為uSi；各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件對(duì)其質(zhì)心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JSi(i=1,2,…,k)，角速度為wi，則整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)所具有的動(dòng)能為2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量討論m和J由速度比的平方而定，總為正值；m和J僅是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)。不必知道各速度的真實(shí)值。如果等效構(gòu)件是定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，m和J可以互推。如果等效構(gòu)件是移動(dòng)構(gòu)件,vB=移動(dòng)速度或2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的§12-3機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程式的建立及解法一、機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程式的建立1、動(dòng)能形式的機(jī)器運(yùn)動(dòng)方

6、程式不考慮摩擦力，將重力歸并入驅(qū)動(dòng)力或阻力設(shè)WFd——某一位移過(guò)程中等效驅(qū)動(dòng)力所作的功WMd——某一位移過(guò)程中等效驅(qū)動(dòng)力矩所作的功WFr——某一位移過(guò)程中等效阻力所作的功WMr——某一位移過(guò)程中等效阻力矩所作的功m——某一位移結(jié)束時(shí)的等效質(zhì)量m0——某一位移開(kāi)始時(shí)的等效質(zhì)量J——某一位移結(jié)束時(shí)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J0——某一位移開(kāi)始時(shí)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量v(ω)——某一位移結(jié)束時(shí)等效點(diǎn)的速度（角速度）v0(ω0)——某一位移開(kāi)始時(shí)等效點(diǎn)的速度（角速度）2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的機(jī)器的動(dòng)能方程式可寫(xiě)成

7、或2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的2、力或力矩形式的機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程式s為等效點(diǎn)的位移將上式微分其中at→等效點(diǎn)的切向加速度若是力矩形式，用Md，Mr，J，φ，ω，α分別替換相應(yīng)變量2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的二、機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程式的解法注意機(jī)器的機(jī)械特性——表示機(jī)器力參數(shù)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)間的關(guān)系。如：有的機(jī)器的驅(qū)動(dòng)力是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)有的機(jī)器的驅(qū)動(dòng)力是速度的函數(shù)有的機(jī)器的驅(qū)動(dòng)力是常數(shù)。阻力亦或者是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)，或者是速度位置的函數(shù)，或者是常數(shù)。機(jī)器的等效質(zhì)量（等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

8、）是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)2021/7/2§12-1研究機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)的目的∴研究機(jī)器的真實(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須分別情況加以處理。實(shí)際中解決很多機(jī)器的真實(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，近似地認(rèn)為驅(qū)動(dòng)力和阻力是其中機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)。因此，解機(jī)器運(yùn)動(dòng)方程式時(shí)，主要研究力是機(jī)構(gòu)位置函數(shù)時(shí)其等效構(gòu)件的真實(shí)運(yùn)動(dòng)。1、解析法當(dāng)?shù)刃ЯΓ兀┦?/p>