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机械系统动力学分析和设计PPT学习教案.pptx
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会计学
1
机械系统动力学
分析和设计
机械的运转过
程
稳定运转阶段
的状况有:
①
匀
速
稳
定
运
转
:
ω
=
常
数
稳定运转
②
周
期
变
速
稳
定
运
转
:
ω(t)=ω(
t+T
p
)
启动
三个阶段:启
动、稳定运转、
停车。
③
非周
期变
速稳
定运
转
t
ω
停止
ω
m
t
ω
稳定运转
启动
停止
启动
ω
m
t
ω
稳定运转
停止
匀速稳定运转时,
速度不需要调节。
后两种情况由
于速度的波动,会
产生以下不良后果:
第
1
页
/
共
36
页
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
靠性降
低。
②
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。
④
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,就必须
对速度波动范围进
行
调节。
第
2
页
/
共
36
页
二、产生周期性波
动的原因
作用在机械上的驱动力矩
M
d
(
φ
)
和
阻
力
矩
M
r
(
φ
)
往
往
是
原动机转角的周期
性函数。
分别绘出在一个运动循环内的变化曲线
。
动能增量:
M
d
M
r
a
b
c
d
e
a
'
φ
在
一
个
运
动循
环内
,驱
动力
矩
和阻力矩所作的功
分别为:
分析以上积分所代表的的物理含义
根据能量守恒,外力所作功等于动能增量。
M
d
φ
a
M
r
φ
a
第
3
页
/
共
36
页
d
M
W
a
d
d
)
(
)
(
d
M
W
a
r
r
)
(
)
(
)
(
)
(
r
d
W
W
E
a
d
M
M
r
d
)
]
(
)
(
[
2
2
2
1
)
(
)
(
2
1
a
a
J
J
M
d
M
r
a
b
c
d
e
a
'
φ
力矩所作功及
动能变化
:
↓
↓
M
d
<M
r
亏功“-”
a-b
↑
↑
M
d
>M
r
盈功“+”
b-c
↓
↓
M
d
<M
r
亏功“-”
c-d
↑
↑
M
d
>M
r
盈功“+”
d-e
↓
↓
M
d
<M
r
亏功“-”
e-a
’
在一个循环内
:
这说明经过一
个运动循环之
后,机械又回
复到初始状态
,
其运转速度呈
现周期性波动。
A
d
=A
r
即:
= 0
动能的变化曲线
E(
φ
)
、和速度曲线
ω
(
φ
)
分别如图所示:
φ
E
ω
φ
△
E=0
ω
a
ω
a’
区 间
外力矩所作功
主轴的
ω
动能
E
第
4
页
/
共
36
页
'
)
(
a
a
a
r
d
d
M
M
E
2
2
'
'
2
1
2
1
a
a
a
a
J
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