实验台飞轮装置设计

㈠ 飞轮设计原理

做动平衡实验时去掉多余重量留下的孔

㈡ 飞轮的结构

飞轮的结构很简单，就是一个铸铁圆盘，具有很大的转动惯量。为了在同样质量下增大转动惯量，一般飞轮的边缘做的比较厚。在飞轮边缘部位一般镶有齿圈，在发动机启动时与起动机齿轮啮合，带动曲轴旋转。在飞轮的中心部位有几个螺丝孔，通过螺栓与曲轴组合为一体。飞轮的一面是平整的平面，与离合器片接触，另一面是特殊的形状，与曲轴连接在一起。

那么飞轮都有什么作用呢？前面说了，发动机启动时需要用到飞轮，但是启动仅仅是飞轮的功能之一。现在有些搭载48V轻混系统的发动机，在启动时直接驱动曲轴前端，已经不需要驱动飞轮了。其实飞轮还有更重要的的作用，那就是通过储存和释放能量，来提高发动机运转的均匀性，以及改善发动机克服短暂超负荷的能力，同时飞轮还是发动机的动力输出元件，通过它将发动机的动力传递给离合器或者液力变矩器。此外，在飞轮上还刻有上止点记号，用来校准点火定时或喷油定时以及调整气门间隙。

那么发动机为什么要有飞轮呢？这就要从发动机的工作原理说起了。现在汽车上普遍使用的是往复活塞式四冲程发动机，这种发动机每四个活塞冲程作功一次，但是在整个工作循环中，只有做功冲程产生动力，其它的进气、压缩以及排气冲程都是要消耗动力的。如果没有飞轮，发动机做功冲程产生的动力全部对外输出，就没有多余的动力来克服进气、压缩以及排气冲程消耗的功了，发动机就无法持续的运转下去。即使是多缸发动机间隔做功，曲轴的运转也会极不均匀，转速忽高忽低，稍有阻力发动机就会熄火，很难持续运转。

而飞轮是一个转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。在作功冲程中发动机发出的能量，除对外输出外，还有部分被飞轮吸收，然后在进气、压缩以及排气冲程中释放出来，补偿这三个行程所消耗的功，使曲轴能够克服阻力，继续运转。这样，发动机就可以持续的运转下去，不会因其它三个冲程消耗能量而熄火。此外还有一点，就是活塞位于上止点或者下止点时，连杆是完全垂直于曲轴，这时候连杆的动力是无法传递给曲轴的，也就是说“卡”住了。而飞轮巨大的转动惯量可以帮助活塞顺利越过上下止点，让连杆与曲轴之间重新形成夹角，继续传递动力，避免发动机“卡死”。

此外，由于四冲程发动机是间隔做功的，所以曲轴会受到周期性变化的扭力，曲轴的运转也是忽快忽慢，转速忽高忽低，缸数越少的车，这种现象越明显，这样会导致汽车极难驾驶。而飞轮由于有较大的转动惯量，它可以在曲轴增速时吸收部分能量阻碍其转速的增加，也可以在曲轴减速时释放能量增加曲轴的动力，阻碍其减速，这样就提高了曲轴运转的均匀性。即使发动机遇到短暂超负荷的工况，也可以由飞轮释放动力，避免发动机熄火，提高了发动机克服短暂超负荷的能力。

所以，飞轮对于发动机来说是必须存在的，不过不同类型的发动机飞轮的大小、形状是不同的。一般来说，发动机缸数越少，飞轮的尺寸及质量越大，发动机缸数越多，飞轮的尺寸及质量越小。此外，变速箱的型式也会影响飞轮的尺寸及质量，比如手动档车型，由于飞轮需要与离合器片结合、摩擦，所以飞轮尺寸及质量较大，同时还要有克服热衰退的能力；而自动档车型由于有液力变矩器的存在，可以在很大程度上吸收发动机的振动以及平衡曲轴的转速，所以飞轮的尺寸及质量较小，甚至有些车型使用质量 非常小的挠性飞轮。

那么飞轮重量的大小与发动机的动力有关吗？飞轮重量的大小，不会增加或减少发动机的动力输出，但是却可以改变发动机的动力输出特性。如果飞轮质量过大，会导致发动机提速较慢，但是克服超负荷的能力会更强，动力粘滞效应较强；如果飞轮质量较小，发动机提速较快，但是超负荷能力稍差，汽车加减速更顺畅。其实所有发动机的飞轮质量和尺寸，都是综合考虑了各方面的因素，经过精密计算后得出的结果，并且做了严格的动平衡测试，总体性能是非常均衡的。

传统的飞轮，是一个整体零件，可以帮助发动机平稳运行，但是不具备减振功能，发动机的振动会直接传递给传动系统，传动系统的振动也会反馈给发动机，从而影响发动机和传动系统的平稳运行。因此，汽车工程师发明了双质量飞轮。所谓的双质量飞轮，是指将原来的一个飞轮分成两个部分，一部分保留在原来发动机一侧的位置上，起到原来飞轮的作用，用于起动和传递发动机的转动扭矩；另一部分则放置在传动系变速器一侧，用于提高变速器的转动惯量。两部分飞轮之间有一个环型的油腔，在腔内装有弹簧减振器，由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。

双质量飞轮最大的优点是：可以有效降低发动机旋转的不均衡性而造成传动系的扭转振动。在传统的离合器结构中，离合器片上有一个扭转减振器，用来降低离合器结合和转速变化时的扭转振动，但是它无法完美平衡发动机与变速箱在振动。而双质量飞轮一分为二，一是可以减少离合器在接合或分离时的冲击，另一点是可以减少发动机的震动。此外，双质量飞轮本身就有减振功能，所以与它配合的离合器片就不用设置扭转减振器，减小了离合器片的质量和尺寸。

所以，双质量飞轮现在应用越来越多，在传统的双离合变速箱上，一般都使用双质量飞轮来代替液力变矩器；在一些手动变速箱上，采用双质量飞轮可以减去离合器片上的扭转减振器，减小离合器片的转动惯量，让变速箱换挡更顺畅，也可以减轻同步器的负担；此外，在欧洲有很多柴油车，由于柴油机振动大，使用双质量飞轮可以有效的降低发动机的振动。

㈢ 二． 曲柄滑块机构实验机构运动参数测试实验台的设计和三维仿真的研究

蒸汽机,原理是水烧热之后,通过转换阀(转换阀就相当是一个四通阀门,起着加压,和排气的作用)来到汽缸的正面,活塞向反面运动,反面的蒸汽通过转换阀的 排气口排除(也就是你看到老式蒸汽火车,为什么老是从两个前轮冒着白气的缘故)活塞运动到,反面顶点后,由飞轮上的一个连动机构作用于转换阀,这时转换阀 的加压口变成排气口,排气口变成加压口,压力作用活塞由反面向正面运动,完成一个作功.在蒸汽机中,最重要的是转换阀.
我认为二． 曲柄滑块机构实验机构运动参数测试实验台的设计和三维仿真的研究非常复杂,我都这么辛苦作答了，给个最佳答案把，谢谢啦！ 煤矸石粉碎机

㈣ 谁有陀飞轮原理图解

陀飞轮的运作原理：说到陀飞轮的运作原理，首先要解释下什么是擒纵系统。简单来说，擒纵装置是机械腕表的心脏，它使得腕表的调节装置——摆轮得以持续摆动，而摆轮的摆动频率又直接影响了钟表走时的快慢，因此擒纵装置对腕表来说十分重要。陀飞轮就是一门在擒纵系统上做文章的钟表艺术，它最大的创新之处在于，将原本固定的擒纵系统安置在一个框架上，并且令这个框架可以按照一定周期围绕轴心——也就是摆轮的轴心规律性地做360度旋转。

硅材质：具备更轻更抗磨损的性能，用来制作陀飞轮擒纵轮和游丝，不仅为飞轮减轻了“体重”，更使陀飞轮装置更加稳定耐用，走时更加精准。雅典Freak Diavolo奇想黑魔王陀飞轮腕表就运用了这一创新材质，将陀飞轮腕表带向了新的高峰。

钛金属及蓝钢含钛合金：被运用在陀飞轮腕表的表壳及机芯桥板上，使陀飞轮在视觉上更加炫耀夺目，并且更加坚固通透。雅典表推出的宝蓝色陀飞轮手表，就采用了蓝钢含钛合金桥板，淡淡的透明的蓝色赋予腕表夺目的贵族气质。

碳晶材质：在提高陀飞轮装置运行性能的同时，为腕表的外观增添了帅气的一笔，像是卡地亚新款碳晶材质运转式陀飞轮腕表，少见的全黑霸气外观，定然受到男士的青睐。

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㈤ 航母用的飞轮储能装置经过模拟船舶摇摆试验吗

电磁弹射器的结构美军研发的电磁弹射器由三大主要部件构成，分别是线性同步电动机、盘式交流发电机和大功率数字循环变频器。线性同步电动机是电磁弹射器的主体，它是20世纪80年代末期研究的电磁线圈炮的放大版。20世纪80年代，美国太空总署（NASA）桑地亚中心一直在进行电磁线圈炮的概念性研发工作，他们曾尝试修建一个长700米、仰角30度、口径500毫米、采用12级、每级3000个电磁线圈的巨炮，可以将2吨重的火箭加速到4000~5000米/秒，推送到200千米以上的高度。NASA预计使用这个系统发射小型卫星或者为未来兴建大型近地空间站提供廉价的物资运送方式，其发射成本只有火箭的1/2000。在早期概念性研究阶段，NASA发展了一系列解决瞬间能源的技术方案，这些都成为电磁弹射的技术基础。美国EMALS中的线性同步电动机采用了单机驱动的方式，只是用一台直线电机直接驱动，和以前的双气缸蒸汽弹射并联输出不同。线性电动机长95.36米，末段有7.6米的减速缓冲区，整个弹射器长103米。弹射器中心的动子滑动组，由190块环形的第三代超级稀土钕铁硼永磁体构成，每一块永磁体间有细密的钛合金制造的承力骨架和散热器管路，中心布置有强力散热器。虽然滑组在工作中其本身只有电感涡流和磁涡流效益产生不多的热量，但是其位置处于中心地带，散热条件不好，且永磁体对温度敏感，高过一定温度就会失效。滑组和定子线圈间保持均匀的6.35毫米间隙，相互间不发生摩擦，依靠滑车和滑车轨道之间的滑轮保持这个间隙不变。滑动组上因为没有需要使用电的装置，所以结构比较简单，且无摩擦设备，需要检修和维修的工作量极少。弹射中，每一块定子磁体将只承受2.7千克/平方厘米的应力。由于滑动组采用了固定的高磁永磁体，所以定子被设计成电磁，形状为马鞍形，左右将滑动组包围，上部有和标准蒸汽弹射器相同大小的35.6毫米的开缝。定子采用模块化设计，共有298个模块，分为左右两组，每个模块由宽640毫米、高686毫米、厚76毫米的片状子模块构成。一个模块上有24个槽，每个槽用3相6线圈重叠绕制而成，这样每一个模块就有8个极，磁极距为80毫米。槽间采用高绝缘的G10材料制成，每个槽都用环氧树脂浇铸，将其粘接成一个无槽的整体模块。通过数字化定位的霍尔元件，定子模块感应滑车上的磁强度信号，当滑车接近时，模块被充电，离开后断开，这样不需要对整个路径上的线圈充电，可以大大节省能源。每一个模块的阻抗很小，只有0.67毫欧，它的设计效率为70%，一次弹射中消耗在定子中的能量有13.3兆瓦，铜线圈的温度会被迅速加热到118.2℃，加之受环境温度影响，这一温度可能会高达155℃。这将超过滑车永磁体的极限推辞温度，因此需要强制冷却，目前的冷却方案是定子模块间采用铝制冷却板，板上有细小的不锈钢冷却管，可以在弹射器循环弹射的45秒重复时间内将线圈温度从155℃降低到75℃。新设计的盘式交流发电机重约8.7吨，如果不算附加的安全壳体设备，其重量只有6.9吨。盘式交流发电机的转子绕水平轴旋转，重约5177千克，使用镍铬铁的铸件经热处理而成，上面用镍镉钛合金箍固定2对扇形轴心磁场的钕铁硼永磁体。镍镉钛合金箍具有很大的弹性预应力，可确保固定高速旋转中的磁体。转子旋转速度为6400转/分，一个转子可存储121兆焦的能量，储能密度比蒸汽弹射器的储气罐高一倍多。一部弹射器由4台盘式交流发电机供电，安装时一般采用成对布置，转子反向旋转，可减少因高速旋转飞轮带来的陀螺效应和单项扭矩。弹射一次仅使用每台发电机所储备能量的22.5%，飞轮转盘的转动速度从6400转/分下降到5200转/分，能量消耗可以在弹射循环的45秒间歇中从主动力输出中获得补充。四蓄能发电机结构允许弹射器在其中一台发电机没有工作的情况下正常使用。由于航母装备4部弹射器，每两部弹射器的动力组会安装到一起，集中管理并允许其动力交联，因而出现6台以上发动机故障而影响弹射的事故每300年才会重复一次。盘式交流发电机采用双定子设计，分别处于盘的两侧，每一个定子由280个线圈绕组的放射性槽构成，槽间是支撑结构和液体冷却板。采用双定子结构，每台发电机的输出电源是6相的，最大输出电压1700伏，峰值电流高达6400安，输出的匹配载荷为8.16万千瓦，输出为2133～1735赫兹的变频交流电。盘式储能交流发电机的设计效率为89.3%，这已经通过缩比模型进行了验证，也就是说每一次弹射将会有127千瓦的能量以热量形式消耗掉。发电机定子线圈的电阻仅有8.6毫欧，这么大的功率会迅速将定子线圈加温数网络，所以设计了定子强制冷却。冷却板布置在定子的外侧，铸铝板上安装不锈钢管，内充WEG混和液，采用流量为151升/分的泵强制散热。根据1/2模型测试可知，上述设计可以保证45秒循环内铜芯温度稳定在84℃，冷却板表面温度61℃。真正最为关键、技术难度最大的部件是高功率循环变频器。这个技术是电磁弹射器的真正技术瓶颈。EMALS现在正处于关键性部件工程验证阶段，循环变频器仅仅是完成了计算机模拟，还没有开始发展工程样机。从设计上看，循环变频器是通过串联或者并联多路桥式电路来获得叠加和控制功率输出的，它不使用开关和串联电容器，省略了电流分享电抗器，实现了完全数字化管理的无电弧电能源变频管理输出。其每一相的输出能力为0～1520伏，峰值电流6400安，可变化频率为0～4.644赫兹。循环变频器设计非常复杂，它不仅需要将4台交流发电机的24相输入电能准确地将正确的相位输入到正确的模块端口，还必须准确的管理298个直线电机的电磁模块，在滑块组运行到来前0.35秒内让电磁体充电，而在滑组经过后0.2秒之内停止送电并将电能输送到下一个模块。循环变频器工作时间虽然不长，每次弹射仅需工作10～15秒，但热耗散非常大，一组循环变频器需要528千瓦的冷却功率，冷却剂是去离子水，流量高达1363升/分，注入温度35℃的情况下可确保系统温度低于84℃。目前，美国对这一核心部件的保密工作非常重视，除了基本原理外，几乎没有任何的模型结构、工程图片披露。2003年，美国海军和通用电气公司签订合同，要求花费7年时间完成这一部件的实体工作。到目前为止，美国在海军航母电磁弹射器上花费了28年的时间和32亿美金的经费，预计将在2014年服役的CVN－78航母上正式使用这一设备。从设计和工程实现的关键性部件的性能来看，成功地按时间表投入使用的可能性非常大。目前的主要技术问题出在线形同步电机上，18米所必模型所显示的效率仅为58%，而50米1/2模型显示的效率仅有63.2%，这证明能量利用率还不足，功率也成倍增加，以目前的设计是不能完成散热需求的。另外一个问题在于军用系统的防火要求，永磁体对温度比较敏感，存在退磁临界温度，一般在100～200℃之间，航母的火工品较多，火灾事故并不罕见，如何保证磁体的磁强度不受大的影响还是一个很棘手的问题。电磁弹射器功率巨大，其磁场强度也非常可怕，现代战斗机上复杂的电磁设备都非常敏感，容易受到干扰，因此需要特别加强电磁弹射系统的磁屏蔽工作。由于弹射器的磁体是开槽形的，和蒸汽弹射器的蒸汽泄露一样会有很强的磁泄露，所以目前设计了复杂的磁封闭条，在离飞行甲板15厘米的高度就能将磁场强度降低到正常环境的水准。相关的电磁干扰和兼容性问题将在2012年进行专门的适应性试验。美国预期电磁弹射器达到如下指标：起飞速度：28～103米/秒；最大牵引力和平均牵引力之比：1.07；最大弹射能量：122兆焦；最短起飞循环时间：45秒；重量：225吨；体积：425立方米；补充能源需求：6350千瓦。

㈥ 飞轮储能的组成结构

飞轮储抄能根据不同方式有很袭多应用，应用最广泛的是直接储存动能并应用动能，比如单冲程柴油机的飞轮。
目前尖端研究的方向是飞轮储存功能并转化为电能应用。
飞轮储能装置与超级电容，电池等储能装置比较，其能量密度最大，但是功率密度比介于二者之间。超级电容的能量密度最小，功率密度最大。电池的能量密度二者之间，功率密度最小。同时，飞轮是纯物理储能，稳定可靠，对使用环境（温度，压力等）的要求低。最后，他是三者中最昂贵的储能方式。
根据这个比较，他比较适合于恶劣环境，价格不敏感，功率需求一般，同时轻量化储能装置的需要。
目前这种应用主要在太空飞行器上，比容国际空间站的飞轮电池，我国有储能，陀螺定位二用飞轮。还有美国设计了飞轮储能ups和应急供电车。

㈦ 齿轮实验台加载器的传动比及传动效率设计 毕业论文范文

随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加，2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后，给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起步，并且难以实现挡位变换。在汽车使用中，离合器难免出现这样、那样的故障，直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭，汽车私有化程度提高，所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺，具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障的探讨，正确认识离合器故障，更好的使用和维护离合器。2 离合器概述在汽车上，离合器是手动汽车和电控换档机械式自动变速器汽车传动系中的一个重要总成，是保证这样汽车能够起步和换档的一个必备的独立部件。2.1 离合器的功用及发展概况2.1.1 离合器的功用离合器安装在发动机与变速器之间，用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用是：1）使汽车平稳起步;2）中断给传动系的动力，配合换挡3）防止传动系过载2.1.2 离合器的发展概况现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是，在汽车起步时离合器的接合比较平顺，无冲击。20世纪20年代末，直到进入30年代时，只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器，因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点，而且在结构上采取一定措施，已能做到接合平顺，因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘，提高了离合器接合时的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器，防止了传动系统的扭转共振，减小了传动系噪声和动载荷，随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有基础上得到不断改进，乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更有效地降低传动系的噪声。2.2 离合器工作原理种类以及要求2.2.1 离合器的种类汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。 电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。 目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。离合器的工作原理2.2.2 离合器工作原理离合器的工作原理：离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。 目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。 2.2.2.1 摩擦式离合器工作原理：发动机飞轮是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴（变速器主动轴）相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘，再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。弹簧的压紧力越大，则离合器所能传递的转矩也越大。2.2.3 摩擦离合器应满足的基本要求(1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。(2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。 (3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连 部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。

㈧ 底盘测功机(转鼓试验台)的组成与工作原理是什么

底盘测功机是一种用来测试汽车动力性、多工况排放指标、燃油指标等性能的室内台架试验设备，如下图所示。汽车底盘测功机通过滚筒模拟路面，计算出道路模拟方程，并用加载装置进行模拟，实现对汽车各工况的准确模拟。

它可用于汽车的加载调试，诊断汽车在负载条件下出现的故障；它与五气分析仪、透射式烟度计、发动机转速计、及计算机自控系统一起组成一个综合测量系统以测量不同工况下的汽车尾气排放。
底盘测功机使用方便，性能可靠不受外界条件的影响。在不解体汽车的前提下，能够准确快速地检测出汽车各个系统、部件的使用性能。底盘测功机既可以用于汽车科学试验，也可以用于维修检测。
近年来，由于电子计算机技术的快速发展以及各类专用软件的开发和应用，为道路的模拟、数据的采集、处理及试验数据分析提供了有效的手段，加速了底盘测功机的发展，得到了广泛的应用。
原理：
底盘测功机是用滚筒模拟代替路面，汽车在正常匀速行驶时遇到的各种阻力通过加载装置模拟。汽车在加速以及滑行时，所受阻力通过飞轮组的转动惯量模拟。底盘测功机的转矩和功率通过安装在一个连接定子和测功机外壳的力臂上的力传感器测得。汽车驱动滚筒，加载装置通过定子对转子施加制动力矩，同时，定子受到转子的反作用力矩，此力矩被力传感器测得并换算成驱动轮的转矩和功率。

㈨ 机械有一个出名的零件叫”飞轮“，请问飞轮的功用是什么它存在在一个装置里起到什么作用

飞轮（flying wheel），转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。对于四冲程发版动机来说，每四个活塞权行程作功一次，即只有作功行程作功，而排气、进气和压缩三个行程都要消耗功。因此曲轴对外输出的转矩呈周期性变化，曲轴转速也不稳定。为了改善这种状况，在曲轴后端装置飞轮。