机械原理 第10章 机械系统动力学ppt课件

1、第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学第第10章章 机械系统动力学机械系统动力学10.1 作用在机械上的力及机械的运转过程作用在机械上的力及机械的运转过程10.2 机械的等效能学模型机械的等效能学模型10.3 机械运动方程式的建立及求解机械运动方程式的建立及求解10.4 机械的速度动摇及调理方法机械的速度动摇及调理方法10.5 飞轮设计飞轮设计第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学 作用在机械上的力作用在机械上的力10.1 作用在机械上的力及机械的运转过程作用在机械上的力及机械的运转过程任务阻力任务阻力驱动力驱动力第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学 机械的运转过程及

2、特征机械的运转过程及特征10.1 作用在机械上的力及机械的运转过程作用在机械上的力及机械的运转过程第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学阶段阶段速度特征速度特征能量特征能量特征启启 动动原动件的速度从零逐渐上原动件的速度从零逐渐上升到开场稳定的过程升到开场稳定的过程 Wd-Wc=E2-E10 Wd-Wc=E2-E10 稳定运转稳定运转原动件速度坚持常数或在原动件速度坚持常数或在正常任务速度的平均值上正常任务速度的平均值上下作周期性的速度动摇下作周期性的速度动摇 Wd-Wc=E2-E1=0Wd-Wc=E2-E1=0停停 车车原动件速度从正常任务速原动件速度从正常任务速度值下降到零度值下降

3、到零 Wd-Wc=E2-E10Wd-Wc=E2-E10三个运转阶段的特征：三个运转阶段的特征：第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.2.1 等效动力学模型的建立等效动力学模型的建立10.2 机械的等效动力学模型机械的等效动力学模型目的：经过建立外力与运动参数间的函数表达式，研讨机目的：经过建立外力与运动参数间的函数表达式，研讨机 械系统的真实运动械系统的真实运动原那么：使系统转化前后的动力学效果坚持不变原那么：使系统转化前后的动力学效果坚持不变 等效构件的动能，应等于整个系统的总动能等效构件的动能，应等于整个系统的总动能 等效构件上所做的功，应等于整个系统所做功之和。等效构件上所

4、做的功，应等于整个系统所做功之和。第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学等效动力学模型等效动力学模型等效能矩：等效能矩：Me 等效转动惯量：等效转动惯量：Je等效能：等效能：Fe 等效质量：等效质量：me第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.2.2 等效量的计算等效量的计算功率和不变功率和不变等效能等效能等效能矩等效能矩mjjjniiiiMvFP11cosmjjjniiiieMvFPM11cosmjjjniiiieMvFM11cosmjjjniiiievMvvFF11cos第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学等效能矩的特征：等效能矩的特征： 等效能矩是一个假想力

5、矩；等效能矩是一个假想力矩； 等效能矩为正，是等效驱动力矩，反之，为等效阻力矩；等效能矩为正，是等效驱动力矩，反之，为等效阻力矩； 等效能矩不仅与外力矩有关，而且与各构件相对于等效构件的速等效能矩不仅与外力矩有关，而且与各构件相对于等效构件的速 度比有关；度比有关； 等效能矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。等效能矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.2.2 等效量的计算等效量的计算动能不变动能不变等效质量等效质量等效转动惯量等效转动惯量mjjsjnisiiJvmE121221mjjsjnisiieJvmJE121222121mjjsjnisi

6、ieJvmJ1212)()(mjjsjnisiievJvvmm1212)()(第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学等效转动惯量的特征：等效转动惯量的特征： 等效转动惯量是一个假想转动惯量；等效转动惯量是一个假想转动惯量； 等效转动惯量不仅与各构件质量和转动惯量有关，而且与各构件相对等效转动惯量不仅与各构件质量和转动惯量有关，而且与各构件相对 于等效构件的速度比平方有关；于等效构件的速度比平方有关； 等效能矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。等效能矩与机械系统驱动构件的真实速度无关。第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.3 机械运动方程式的建立与求解机械运动方程式的建立与

7、求解能量方式方程式能量方式方程式EW2122212121eeeJJdM21122221212121eeeredJJdMdM21122221212121vmvmdsFdsFeeered第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.3 机械运动方程式的建立与求解机械运动方程式的建立与求解力矩方式方程式力矩方式方程式dEdW )21( 22eeJddEdMdWddJddJJddMeeee2)(2122dtdJddJMMMeeerede22dtdvmdsdmvFFFeeerede22第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.4 机械速度的动摇及其调理方法机械速度的动摇及其调理方法10.

8、4.1 周期性速度动摇及其调理周期性速度动摇及其调理缘由分析：缘由分析：0 2121 )(2221aaaardJJdMMW第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学速度动摇衡量目的：速度动摇衡量目的：mminmax)(21minmaxm第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学周期性速度动摇的调理方法：周期性速度动摇的调理方法：安装飞轮：安装飞轮： 机械出现盈功时，飞轮以动能的方式存储能量；机械出现盈功时，飞轮以动能的方式存储能量； 机械出现亏功时，飞轮释放其存储的能量。机械出现亏功时，飞轮释放其存储的能量。第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.4 机械速度的动摇及其调理方法机械速度的动摇及其调理方法10.4.2 非周期性速度动摇及其调理非周期性速度动摇及其调理缘由：机械任务阻力或者驱动力在任务过程中发生突变缘由：机械任务阻力或者驱动力在任务过程中发生突变调理方法调理方法1：自调性系统：自调性系统第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学调理方法调理方法2：安装公用调速器：安装公用调速器第第1010章章 机械系统动力学机械系统动力学10.5 飞轮设计飞轮设计10.5.1 飞轮设计原理飞轮设计原理第第1010章章