机械设计基础第08章 机器动力学初步

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作 业第08章：8.1 ~ 8.3, 8.6, 8.9,8.10 章 ， , ,

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缺点：斜齿轮在工作时有附加轴向推力F β↑、 缺点：斜齿轮在工作时有附加轴向推力 a,且β↑、Fa↑, 用人字齿轮可克服轴向推力。 用人字齿轮可克服轴向推力。

主动轮定 则1、主动轮 2、旋向-手 旋向3、转向-握 转向4、Fa-拇指 Fa螺旋角 β 的大小对斜齿轮传动的质量有很大影响，一 的大小对斜齿轮传动的质量有很大影响， 般取 8 0 ~ 2 0 0 ;人字齿轮可取 15 0 ~ 40 0。

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1 1 2 (a) 1 2 (b)主动轮 (蜗轮 蜗轮) 蜗轮 旋向(手 旋向 手) 转动方 四指) 向(四指 四指

1 2 (c) 1已知两 个求第 三个

2

2

(d) 受力方

(e)

拇指) 向(拇指 拇指 蜗杆主动：由旋向选择左右手， 蜗杆主动：由旋向选择左右手，根据蜗杆受力方向确定蜗轮转向

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2、轮系的传动比 、ω 1 z2 i12 = = ω 2 z1 ω 3' z 4 i 3'4 = = ω 4 z 3' ω 2 z3 i23 = = ω 3 z2 ω 4' z 5 i 4'5 = = ω 5 z 4'

i12 i23 i3'4 i4'5

ω 1 ω 2 ω 3' ω 4' ω1 = = = i15 ω2 ω3 ω4 ω5 ω5z 2 z 3 z4 z5 = z1 z 2 z 3 ' z 4 '

所有从动轮齿数的连乘 积 定轴轮系的传动比 = ± 所有主动轮齿数的连乘 积定轴轮系的传动比 = 组成该轮系各对齿轮传 动比的连乘积

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第6章 总 结 1、轮系的分类(定轴、周转、混合) 轮系的分类(定轴、周转、混合) 分类 2、定轴轮系的传动比计算 定轴轮系的传动比计算 3、轮系的应用1 2 2 (c) (d) 1

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3、槽轮机构的运动系数 、 设：槽数 z 、拨盘圆销数 K 槽轮机构的运动系数( ) 槽轮机构的运动系数(τ) 运动系数

tm 槽轮运动时 τ= 间 t 拨盘运动时 间 2 2 = 2π / z 2π 2 1 = π 2 2 = π tm 2 1 π 2π / z τ= = = t 2π 2π 1 1 z 2 = = 2z 2 zz

∵τ > 0

∴z ≥ 3

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tm τ= t

第7章 总结

*1、间歇运动机构？常用 、间歇运动机构？ 的有哪些？ 的有哪些？ *3、运动系数 τ :间歇运动 、 构件运动时间 tm 与连续运 之比。 动构件运动时间 t 之比。 *4、万向联轴节角速比 、

ω3 cos(β ) = ω1 1 sin2 (β )sin2 ( 1 )

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第八章

机器动力学初步

机器周期性速度波动的调节 周期性速度 §8-1 机器周期性速度波动的调节 作用在机器上的力 §8.1.1 作用在机器上的力 §8.1.2 机器的运转过程 §8.1.3 机器的自调性 §8.1.4 机器周期性速度波动的调节 §8.1.5 飞轮的结构

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§8-2 刚性回转件的平衡 §8.2.1 回转件平衡的目的 §8.2.2 刚性回转件静平衡的计算 §8.2.3 刚性回转件动平衡的计算 §8.2.4 平衡试验 §8.2.5 转子的平衡精度 机器动力学研究的内容还有：机器的真实运动状态、 机器动力学研究的内容还有：机器的真实运动状态、 机器的振动问题、高速转子问题、构件弹性的影响、 机器的振

动问题、高速转子问题、构件弹性的影响、 机器运动副间的间隙对机器运动和动力特性的影响等。 机器运动副间的间隙对机器运动和动力特性的影响等。

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第八章

机器动力学初步

由于机器输入与输出能量的不恒等， 由于机器输入与输出能量的不恒等，机器的运转速度 机器输入与输出能量的不恒等 将发生变化，称为机器的速度波动。 将发生变化，称为机器的速度波动。 速度波动 由于回转件的质量分布不均匀，在运动中将引起惯性 由于回转件的质量分布不均匀，在运动中将引起惯性 质量分布不均匀 力的变化，使机器工作状况恶化。使其质量分布均匀， 力的变化，使机器工作状况恶化。使其质量分布均匀， 称为平衡。 称为平衡。 平衡 机器动力学还包括机器的真实运动状态、 机器动力学还包括机器的真实运动状态、机器的振动 问题、高速转子问题、构件弹性的影响、 问题、高速转子问题、构件弹性的影响、机器运动副 间的间隙对机器运动和动力学特性的影响等。 间的间隙对机器运动和动力学特性的影响等。

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速度波动产生的不良后果 ①在运动副中引起附加动压力，加剧磨损，使工作可 在运动副中引起附加动压力，加剧磨损， 靠性降低。 靠性降低。 ②引起弹性振动，消耗能量，使机械效率降低。 引起弹性振动，消耗能量，使机械效率降低。 ③影响机械的工艺过程，使产品质量下降。 影响机械的工艺过程，使产品质量下降。 ④载荷突然减小或增大时，发生飞车或停车事故。 载荷突然减小或增大时，发生飞车或停车事故。 为了减小这些不良影响， 为了减小这些不良影响，就必须对速度波动范围进行 调节。 调节。

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较稳定的驱动 力与周期性变 化外载荷

周期性惯 性力矩

Jθ增大

表现为速度 波动、 波动、能量 波动

降低速度波动

减小

θ

J

加装 飞轮

从功能原理进行定量分析： 从功能原理进行定量分析：

由于周期性驱动力与阻力做功不是时时相等， 由于周期性驱动力与阻力做功不是时时相等， 造成机器本身的动能发生周期性变化。 造成机器本身的动能发生周期性变化。能量 W 的周期性变化表现为速度的波动。 的周期性变化表现为速度的波动。

1 2 W = m ( v ) 2 1 = J θ 2

( )

2

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§8.1 机器周期性速度波动的调节任意瞬时 驱动力所做的功= 驱动力所做的功=阻力所做的功 机械保持转速不变

W d = Wr驱动力所做的功> 驱动力所做的功>阻力所做的功

W d > Wr驱动力所做的功< 驱动力所做的功<阻力所做的功

出现盈功， 出现盈功，机械动能 增加， 转速增高。 增加， 转速增高。

W d < Wr

出现亏功， 出现亏功

,机械动能 减少，转速下降。 减少，转速下降。

能量的变化表现为速度的变化

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作用在机器上的力 8.1.1 作用在机器上的力 根据力的方向与受力点速 度方向的关系，可分为驱 度方向的关系，可分为驱 动力和阻力。 动力和阻力。 运动分析时， 运动分析时，都假定原动 件作匀速运动:ω = const 件作匀速运动: 实际上是多个参数的函数： 实际上是多个参数的函数： ω= f (F、M、φ、m、J) 、 、 、 、 如常用电机的机械特性： 如常用电机的机械特性：力、力矩、机构位置、构件质量、转动惯量

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8.1.2 机器的运转过程

ω

三个阶段：启动、稳定运转、停车。 三个阶段：启动、稳定运转、停车。 稳定运转阶段的状况有： 稳定运转阶段的状况有： 匀速稳定运转： ①匀速稳定运转：ω=常数 启动 稳定运转 周期变速稳定运转 变速稳定运转： ②周期变速稳定运转：ω(t)=ω(t+Tp) ③非周期变速稳定运转 周期变速稳定运转ω ωm t 启动 稳定运转 停止 ω

t停止

ωm t

启动 稳定运转 停止

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任意瞬时 驱动力所做的功= 驱动力所做的功=阻力所做的功 机械保持转速不变

W d = Wr驱动力所做的功> 驱动力所做的功>阻力所 …… 此处隐藏：2496字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……