李.，柯广云，吕云嵩

（南京工程学院 机械工程学院，江苏 南京.11167）

转盘式变惯量飞轮的力矩平衡研究

李.，柯广云，吕云嵩

（南京工程学院 机械工程学院，江苏 南京.11167）

摘.：针对一种转盘式变惯量飞轮力矩不平衡的问题，首先建立了飞轮转盘的离心力矩和弹簧力矩的数学模型，通过matlab仿真分析了两力矩的变化规律，在此基础上提出了使用变刚度平衡弹簧替代原来定刚度弹簧的思路，最后对改进后的变惯量飞轮的离心力矩和弹簧力矩进行了仿真分析。仿真结果表明：使用变刚度平衡弹簧的变惯量飞轮两力矩基本上实现了平衡，不需要气缸产生额外的力矩去补偿变惯量飞轮的弹簧力矩与离心力矩之间的差值，减少了能量的消耗，达到了节能的效果。

变惯量飞轮；离心力矩；弹簧力矩；力矩平衡；节能

1.言

飞轮储能具有功率密度大、高效、使用寿命长等优点，是近年来蓄能技术研究的一个热点课题[1-3]。变量飞轮是在定量飞轮的基础上发展起来的，由于惯量能够变化故而拓展了飞轮的技术性能和应用范围。文献[4]涉及一种利用非圆齿轮变量飞轮消除等效构件速度波动和扭矩波动的技术。文献[5]提出了一种利用变惯量反作用飞轮实现小卫星大角度的机动控制方法。文献[6]发明了一种变量飞轮平衡发动机转矩的装置。文献[7]中提出了一种转盘式变量飞轮，其特点在于飞轮转动惯量能以很高的频率变化。把它用于液压激振系统可以在飞轮与振体之间形成动量循环，强化振动，克服阀控液压激振高能耗的缺点。……