8.3.1产生周期性速度波动的原因慕课视频播放-机械原理-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

今天我们讲第八章第三个小节

稳定运转状态下

机械的周期性速度波动及其调节

机械的完整的运动过程里面包含有

起动和停车这两个过渡阶段

而稳定运转阶段则是主要的过程

而且它所占的时间也是最多的

因此我们对稳定运转过程的

动力学要做更深入的研究

这个就是非常重要的了

首先我们来看一下

产生周期性速度波动的原因

机械在稳定运转的状态下

它上面作用的驱动力矩和阻抗力矩

往往是原动件转角的周期性函数

其等效驱动力矩Med和等效阻抗力矩Mer

必然也是等效构件转角Φ的周期性函数

所以它的等效力矩Me则是以

它们的公共周期ΦT为周期的

这样一个周期性函数

我们用关系式把它表现出来

就应该是现在所看到的

等效构件回转过Φ角的时候

我们假设起始角为Φa

其驱动功和阻抗功分别就为

Wd和Wr我们用积分的形式

把它可以表现得出来

那么它们动能的增量

ΔE应该是等于Wd减去Wr的

那么我们最后可以写成的就是

它的一个动能的表达式

由此我们可以得到

机械动能E的一个变化曲线

那么由这个变化曲线我们来看一下

bc段Med是大于了Mer的

也就是这个时候的驱动功是大于阻抗功的

所以说这个时候动能它的增量

是一个增加的这样一个过程

这个时候我们得到的我们称为盈功

而这个时候的角速度

它的数值应该是呈一个上升的

这样一个趋势的

所以说通常我们用一个加号来表示它

cd段Med是小于Mer的

所以说它这个时候的驱动功

是小于阻抗功的

那么这个时候动能的增量是小于零的

那我们称为亏功

这个时候的角速度应该是

呈下降的这样一个趋势

我们用减号来表示

如果在等效力矩Me和

等效转动惯量Je变化的

这样一个公共周期ΦT里面

驱动功是等于阻抗功

那么机械动能的增量就应该是等于零的

所以机械的动能等效构件的角速度

都将恢复到原来的数值

等效构件的角速度在稳定运转的过程里面

它就呈现的是以公共周期ΦT为周期的

这样一个周期性波动

所以由此可知稳定运转状态下面的机械

产生周期性速度波动的条件应该是

在等效力矩和等效转动惯量变化的

这样一个公共周期里面

当驱动功等于阻抗功的时候

那么等效构件的角速度在这个公共周期里面

就呈现周期性的波动

我们也可以换一句话来说

那就是在稳定运转阶段

一个循环周期ΦT之内的输入功

应该是等于输出功的

因此在这一个期间里面

所有的盈功之和

应该是等于所有的亏功之和

另外我们再谈一个概念

就是最大盈亏功

我们用ΔWmax来表示的

它是驱动功与阻抗功之差的一个最大值

也就是我们现在看到的这样一个关系式

那么对于比较简单的机械

机械的最大的动能和最小的动能

它们出现的位置

我们可以在线图上很直观地确定出来

但是对于比较复杂的情况

我们就需要借助于所谓的能量指示图

来进行一个确定了

能量指示图它是一个封闭的台阶型的

折线的这样一个矢量的图形

各个矢量线段它的长度代表的是

相应位置的驱动功和阻抗功之间

所包围的面积的大小

也就是各个盈亏功的大小

而矢量箭头的方向代表着它面积的正负

也就是盈功箭头向上

亏功箭头就应该向下

这样我们就可以确定出最大盈亏功了

好了

今天的课就上到这

机械原理课程列表：

第一章绪论

-1.1 概述

-1.2 课程研究的对象及内容

-1.3 学习的目的和意义

-1.4 课程学习的方法和要点

-第一章绪论--1.4 课程学习的方法和要点

第二章平面机构的结构分析

-2.1机构结构分析

-2.2 机构的组成和分类

-2.3机构运动简图

-2.4机构自由度的计算

-2.5计算平面机构自由度时应注意事项

--2.5.1 计算平面机构自由度时应注意事项

--2.5.2局部自由度

--2.5.3虚约束

-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析

--2.6.1 平面机构的组成原理

--2.6.2 平面机构的结构分类

--2.6.3 平面机构结构分析

-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析--作业

第三章平面机构的运动分析

-3.1机构运动分析的目的和方法

-3.2用瞬心法作机构的运动分析

-3.3用图解法作机构的运动分析

--3.3.3图解矢量方程解法的基础（上）

--3.3.4图解矢量方程解法的基础（下）

--3.3.5不同构件重合点间运动合成（上）

--3.3.6不同构件重合点间运动合成（下）

--3.3.7矢量方程图解法分析示例（上）

--3.3.8矢量方程图解法分析示例（下）

-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用

--3.4.1两种方法的特点

--3.4.2两种方法结合的优势

--3.4.3两种方法的综合运用

-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用--作业

第四章　连杆机构及其设计

-4.1 平面连杆机构的特点及应用

--4.1 平面连杆机构的特点及应用

-4.2 平面四杆机构的类型和应用

--4.2.1平面四杆机构相关基本概念定义

-4.3平面四杆机构的一些基本知识

--4.3.3 四杆机构的传动角和死点（上）

--4.3.4 四杆机构的传动角和死点（下）

--4.3.5 铰链四杆机构的运动连续性

-4.4平面四杆机构的设计

--4.4.1 连杆机构设计的基本问题和方法

--4.4.2按连杆的预定位置设计四杆机构

--4.4.3 按两连架杆的预定对应位置设计(上)

--4.4.4按两连架杆的预定对应位置设计(下)

--4.4.5用作图法设计四杆机构

-4.4平面四杆机构的设计--作业

第五章　凸轮机构及其设计

-5.1 凸轮机构的应用和分类

--5.1 凸轮机构的应用和分类

-5.2 推杆的运动规律

--5.2 推杆的运动规律

-5.3 凸轮轮廓曲线设计

--5.3 凸轮轮廓曲线设计

-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定

--5.4.1凸轮机构基本尺寸的确定（上）

--5.4.2凸轮机构基本尺寸的确定（下）

-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定--作业

第六章　齿轮机构及其设计

-6.1 齿轮机构的特点及类型

-6.2 齿轮的齿廓曲线

-6.3 渐开线齿廓及其啮合特点

-6.4 渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸

--6.4.1渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸

--6.4.2 齿条和内齿轮尺寸

-6.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

--6.5.1 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

--6.5.2 齿轮传动的中心距及啮合角

--6.5.3渐开线齿轮齿条传动的啮合特点

--6.5.4一对轮齿的啮合过程及连续传动条件

-6.6渐开线齿廓的切制原理与根切现象

--6.6.1 渐开线齿廓的切制原理（上）

--6.6.2 渐开线齿廓的切制原理（下）

--6.6.3渐开线齿廓的根切现象

--6.6.4 标准齿轮不发生根切时的最少齿数

-6.7变位齿轮概述

--6.7.1变位齿轮概述

--6.7.2变位齿轮的啮合传动

--6.7.3变位齿轮传动类型及特点

-6.8斜齿圆柱齿轮传动

--6.8.1 渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成

--6.8.2 斜齿轮的基本参数与几何尺寸计算

--6.8.3一对斜齿圆柱齿轮的啮合传动

--6.8.4 斜齿轮的当量齿轮与当量齿数

--6.8.5斜齿轮传动主要的优缺点

-6.9直齿锥齿轮传动

--6.9直齿锥齿轮传动

-6.10蜗杆传动

--6.10蜗杆传动

-6.10蜗杆传动--作业

第七章　齿轮系及其设计

-7.1齿轮系及其分类

-7.2定轴轮系的传动比

-7.3周转轮系的传动比

-7.4复合轮系的传动比

-7.5轮系的功能

-7.5轮系的功能--作业

第八章　机械的运转及其速度波动的调节

-8.1概述

-8.2 机械的运动方程式

--8.2.4等效质量和等效转动惯量的例题

-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节

--8.3.1产生周期性速度波动的原因

--8.3.2稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节

--8.3.3速度波动调节的例题

-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节--作业

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