飞轮的设计
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1、1飞轮设计的基本原理图示为某一机械在稳定运转过程中,其等效构件在稳定运转的一个周期怦内所受等效驱动力矩 戏 与等效阻力矩的变化曲线。晌,其值等于(-f );而在C1由图(b)可得,该机械系统在b点处具有,对应于最大的亏功mAjy点,具有,对应于最大的盈功,其值等于f与(-f)之和。21根据动能定理可得所以设计时,应满足55即所以其中 J 为系统中除飞轮以外其它运动构件的等效转动惯量J心若,则则有上式中,当与n 定时,加大J 8下降,起到减小机械速度波动的作用,达到调速的目的。若用平均转速n(r/min)取代平均角速度注意(1) 不能过分追求机械运转速度的均匀性,因为8取得很小,不就会很大,会使
2、飞轮过于笨重;国X几(2) 当L与8 定时,F与n的平方值成反比,所以为减小飞轮转动惯量,最好将飞轮安装在机械的高速轴上。2.最大盈亏功I的确定在公式中,n和疗均为已知,因此关键在于确定最大盈亏功叫fldc o屹和叫分别/的函数表达式给出,则直接积分求出各交点处的讯,进而找出AJF AI7-和及其所在位置,从而求出最大盈亏功MrM(2)和 F以线图或表格给出,则可通过和 r之间包含的各块面积计算各交点处Afy邸唤旳的值。然后找出和及其所在位置,从而求得L;(3)借助于能量指示图来确定如图(c)所示。3.飞轮主要尺寸的确定图示盘形飞轮,当飞轮的转动惯量不大时采用。设其质量为m,则:选定飞轮直径D后,即可求出飞轮的质量皿。又因选定飞轮材料,即可求出飞轮宽度B。3.实例例25-1如图所示为机器在稳定运动阶段一个循环(对应于主轴一转)的等效阻力矩 了曲线,等效驱动力 矩Md=常数,等效转动惯量为J =0.1垃昌珈,主轴皿=40 rad/s。求:(1) 未加飞轮时的不均匀系数力=?Jx. 抵才(2) 加上F =1.57忌后的速度不均匀系数5 =?解: (1) 在一个周期内,等效驱动力矩所做的功等于等效阻力矩所做的功,所以最大盈亏功2)
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