飞轮:定义，功能，结构，工作原理，材料，优点，应用[注释& PDF]

飞轮的惯性原理可以在陶工轮和新石器时代的纺锤中找到。机械飞轮在1038-1075年可以观察到简单机器的平稳运行，例如从井中提水。

美国中古史学家林恩白相信一个德国自流子西奥菲勒斯牧师他在很多藏物里都用过飞轮。

工业革命后，詹姆斯·瓦特第一个为蒸汽机设计了带有曲柄机构的现代飞轮。

在本文中，我们将详细研究的定义，功能，结构，工作原理，材料，优点，应用。最后，你就可以轻松下载PDF了。

让我们开始我们的话题。

飞轮的定义是什么?

一个飞轮是一个沉重的圆盘状结构，连接到发动机的输出轴。当我们谈论汽车时，这听起来很常见。它也被认为是离合器机构的一部分。

飞轮使发动机平稳运行，传动系统的旋转运动没有任何变化。

换句话说，我们可以说它是一种重型机械装置，用于存储旋转能量，并在需要时将其供应给传动系统，这促进了车辆的平稳运行。

飞轮的惯性消除或最小化传动系统的速度波动。

飞轮功能:

这里我列出了一些功能:

飞轮促进车辆平稳运行。
我t在动力冲程中储存能量，在其他冲程中释放能量。
它还有助于给电池充电。
平衡曲轴。
从静止状态启动发动机是非常重要的。

飞轮结构或部件:

飞轮一般采用铸造工艺制造。这有助于保持设备的刚性。武装飞轮的结构如下所示。

边缘:

飞轮的外圆形圆盘称为轮辋。轮辋比内部的身体更重，这是为了提供更好的动能转移。

轮辋也有齿外表面与电机啮合，并有助于启动发动机。

一旦发动机运行起来，它也会通过旋转电机来发电，使其成为发电机。

网或臂:

网或臂是支撑结构。它支持轮辋对抗由于旋转引起的振动。

飞轮是臂式还是腹板式的决定因素取决于飞轮的尺寸。

如果直径小于600mm，则为腹板型，并整体铸造，如果直径大于600mm，小于2.5m，则为臂型，并整体铸造，如果直径大于2.5m，则应为臂型，但此处边缘和主体是分开铸造的。

生:

飞轮的孔是一个用键槽制成的孔，以适应传动轴。

现代飞轮的结构:

封面
弹簧
行星轮
轴向轴承和径向轴承
支撑盘和
滑鞋

图片显示了飞轮中涉及的部件及其位置:

飞轮的封面:

飞轮罩是飞轮的结构外壳，坚固坚固。它还可以旋转并保护它免受外部障碍的伤害

泉:

这里用的弹簧作为突然振动的阻尼器。因此，它们可以防止突然的抽搐。

行星轮:

行星轮安装在行星齿轮上。当这个齿轮旋转时，它提供了其他内部齿轮的复合力矩。

轴向轴承和径向轴承:

每当径向力不平衡时，这些力就由这些轴承来补偿。

支持盘:

支撑盘位于内部，以支持弹簧和其他运动部件。

滑鞋:

这是位于内壁的飞轮，是用来减少磨损造成的。

现在我们来研究它的工作原理，

飞轮是如何工作的?

要了解工作我们必须先了解飞轮的工作原理。

飞轮的基本工作原理是在动力冲程中吸收旋转能量，并在其他冲程(吸气、压缩和排气)中传递能量。

能量方程取决于飞轮的角速度和转动惯量。

因此，很明显，储存在飞轮中的能量将随着重量、尺寸和角速度的增加而增加。

工作方法:

在最初阶段，电动机为飞轮提供动力。
这一运动使活塞运动并在燃烧室内燃烧燃料。
一旦动力冲程被激活，飞轮从动力冲程中汲取动力，并将其用于其他三个冲程。
这样，它有助于稳定传动系统的旋转运动。

飞轮的不同类型:

有4种基本类型:

固态盘
有框的
高速
低速飞轮。

实盘:

实心圆盘飞轮是由铸铁制成的。它具有坚固的截面，并提供更好的强度和稳定性。

有框的:

带边飞轮在转速低于同尺寸实心圆盘的情况下会发生磨损。适用于低容量、高扭矩、低速的发动机。

高速:

高速范围为30000RPM ~ 80000RPM。它们较轻，因此以高速旋转。

低速:

低速范围小于10000RPM。它们相对较重，因此以较低的速度旋转。

制作飞轮的材料:

的飞轮材料:用于制造飞轮的材料是:

铸铁
钢铁和
GFRP

让我们一一详细了解，

铸铁:

传统的飞轮是由铸铁制成的。铸铁的主要优点是便宜。在浇铸操作后即可直接使用，无需或极少加工。

它们还能起到很好的阻尼器和吸收振动的作用。它们也有一些缺点，例如，它们有突然失效，它们也提供了较差的抗拉强度。

钢:

现在飞轮是由高强度钢，因为他们提供更好的抗拉强度和耐腐蚀。

它们也非常耐用，不容易遭受失败。与铸铁相比，钢被认为是更好的选择。

GFRP:

GFRP代表石墨纤维增强聚合物．这被认为是制造现代汽车飞轮的最佳选择。

它们提供了很大的密度和抗拉强度，是制造飞轮的完美材料。

飞轮的优点:

电力平稳传输，波动最小。
大功率输出。
一个简单的机制，平稳运行。
它还通过电机为电池充电。
有成本效益的。
维护成本低。
不受高温影响。
它可以实现安全可靠的传输。
具有较长的寿命，因此是耐用的。

飞轮的缺点:

速度是有限的。
疲劳失效是可能的。
轴承失效的几率高。
不能由操作员控制。

飞轮的应用:

最重要的应用是在汽车或任何汽车上。
它也被用于风力涡轮机。
许多电动发电机使用飞轮来储存能量。
它也用于卫星的方向控制。
现代机车推进系统也使用飞轮。

内部资源:

参考资料[外部连结]:

https://www.explainthatstuff.com/flywheels.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Flywheel
Youtube视频:工程说明

结论:

我们已经详细地研究过了。让我知道在这个主题或任何其他主题上我还能帮到你什么?你可以看看我们的另一篇文章，我相信它可以提高你的知识。谢谢你的阅读。