机器速度波动的原因机器速度波动的调节

机械速度的波动及调节1. 引言机械速度是指机械设备在单位时间内所运动的距离。

在工业生产中，机械速度的稳定性是保证生产效率和产品质量的关键因素之一。

然而，由于各种因素的影响，机械速度常常会出现波动，从而导致生产效率的下降和产品质量的不稳定。

因此，如何减小机械速度的波动并进行有效调节，是提高工业生产效率和产品质量的重要课题。

2. 机械速度波动的原因机械速度的波动可以由多种因素引起，主要包括以下几个方面：2.1. 机械设备本身的因素机械设备本身的结构、材料等因素可能会对机械速度产生影响。

例如，机械零件的磨损、松动等都会导致机械速度的波动。

2.2. 环境因素环境因素也是导致机械速度波动的重要原因之一。

比如温度的变化会导致机械材料的热胀冷缩，从而影响机械速度的稳定性。

2.3. 运输振动在机械设备的运输过程中，由于道路状况不佳或运输姿态不当等原因，会产生振动，使机械设备的零件发生变形或松动，从而导致机械速度波动。

2.4. 工艺参数的变化工艺参数的变化也会对机械速度产生直接的影响。

例如，润滑油的质量和使用情况会影响机械设备的摩擦阻力，从而导致机械速度的波动。

3. 机械速度波动的调节方法为了减小机械速度的波动并保持其稳定性，可以采取以下措施进行调节：3.1. 检查和修复机械设备定期检查机械设备的零部件，发现问题及时修复。

例如，对松动的螺丝进行拧紧，更换磨损的零件等，以保证机械设备的正常运转。

3.2. 控制环境温度在机械设备的使用过程中，尽量控制环境温度的波动，避免温度变化对机械速度的影响。

可以通过安装温度控制设备，如空调或加热器等来维持恒定的环境温度。

3.3. 改进运输方式在机械设备的运输过程中，应尽量采取稳定的运输方式，减少振动对机械设备的影响。

可以使用专门的运输工具，并采取合适的固定措施，确保机械设备的零部件不会受到振动的影响。

3.4. 控制工艺参数控制工艺参数对机械速度的影响具有重要意义。

通过优化润滑油的质量和使用方法，控制摩擦阻力，可以减小机械速度的波动。

n
n
n
由两者功率相等 N Me
Ni Fivi cosi M ii
i 1
i 1
i 1
求得等效力矩：
Me
n i 1
Fi
vi 湘co潭s大学i专用 n
i 1
Mi
i
由两者动能相等
E
1 2
J e 2
n
i 1
Ei
n i 1
1 2
mivc2i
n i 1
1 2
J
2
ci i
得等效转动惯量：Je
y
ω1
1
O
A
2
M1
φ1
ω2
s2 v2 B v3
3
x
F2
(a)
等效替换的条件：
v3
me Fe v3 me Fe
(b)
(d)
1.等效力或力矩所作的功与原系统所有外力和外力矩所作的功相等:
Ne＝ΣNi
2.等效构件所具有的动能应等于原系统所有运动构件的动能之和。
Ee＝ΣEi
一般结论：取转动构件作为等效构件：
Fe=Fe(φ,ω,t)
Me=Me(φ,ω,t)
也可将驱动力和阻力分别进行等效处理，得出等效驱动力矩 Med或等效驱动力Fed和等效阻力矩Mer和等效阻力Fer，则有：
Me= Med –Mer Fe= Fed –Fer
三、运动方程的推演
称把为表能达量式微：分形d[式12 J的e运2 ]动 方M程湘ed潭式大学。专用或
为vi。则瞬时功率为n ：
n
n
N Ni Fivi cosi Mii
i 1
i 1
i 1
式中αi为Fi与vi之间的夹角，Mi与ωi方向相同时取“＋”， 相反时取“－”。

2
J min
2
E max E max E min J A max
1 2
J （ max min ）
2 2
1 2
J 2
2 m
J
2 m
A max
m
2
最大盈亏功ΔAmax的理解
• 由“公式推导”可知： • ΔAmax 是ωmin→ωmax期间之最大盈功 • 或者，也可以认为： ΔAmax是ωmax→ωmin期间之最大亏功
不均匀系数δ的确定
• 查课本P812之表25-2 “ 许用运转不均匀 系数” • 例如 破碎机 ： 1/5~1/20 • 汽轮发电机：小于1/200
最高转速与最低转速
max min
2
m 1 2 m 1 2
2 2
max min 2 m
机械速度波动的调节
（飞轮设计）
调节机器速度波动的目的和方法
• 1.为什么要调节机器速度的波动? 答:减少危害。 下面具体分析： （1）机器为什么会有速度波动？ 答：这是因为驱动力所作的功（输入功） 不 是总等于 克服阻力所需的功（总消耗功） （2）速度波动有什么危害？ 答：产生振动，降低使用寿命，降低加工精度， 降低产品质量。
ω与n的关系

2
2 n 60
2

2
n
30
n
900
飞轮转动惯量计算公式
J
A max
m
2

900 A max
n
2 2
最大盈亏功ΔAmax的确定
绘能量指示图
解题突破口
对于周期性速度波动，稳定运转时 一个周期中 驱动力（矩）作的功=阻力（矩）作的功

m V Dm HB
选定飞轮的材料和比值 H/B 之后，可得飞轮轮缘 的截面尺寸。
§7－3 飞轮主要尺寸的确定 二、实心圆盘式飞轮
1 D mD2 J m 2 2 8
2
D
选定圆盘直径D，可得 飞轮的质量：
m V
B
D 2
4
B
选定飞轮的材料之后，可得飞轮的宽度B。
原动机2的输入功与供 汽量的大小成正比。
当负荷突然减小时，原动 机 2 和工作机 1 的主轴转速升高。 由圆锥齿轮驱动的调速器主轴 的转速也随着升高，重球因离 心力增大而飞向上方，带动圆 筒 N 上升，并通过套环和连杆 将节流阀关小，使蒸汽输入量 减少。
1
工作机
原动机
2
N
蒸汽
图7-2 离心调速机构
§7－1 机械运转速度波动调节的目的和方法 二、非周期性速度波动
§7－2 飞轮设计的近似方法 对于不同的机器，因工作性质不同而取不同的值[δ]。 比如：发电机，冲床、破碎机
设计时要求：δ≤[δ] 表7-1 机械运转速度不均匀系数δ的取值范围
机械名称
[δ]
机械名称
[δ]
机械名称
[δ]
1/60～1/100
碎石机
1/5～1/20 汽车拖拉机 1/20～1/60 造纸织布 1/40～1/50 切削机床 1/30～1/40 纺纱机 发电机 1/100～1/300
反之，若负荷突然增 加，原动机及调速器主轴 转速下降，飞球下落，节 流阀开大，使供汽量增加。
1
工作机
原动机
2
用这种方法使输入功 和负荷所消耗的功（包括 摩擦损失）达成平衡，以 保持速度稳定。
N
蒸汽