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飞轮(flywheel)是安装在机器回转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器。当机器转速增高时,飞轮的动能增加,把能量贮蓄起来;当机器转速降低时,飞轮动能减少,把能量释放出来。飞轮可以用来减少机械运转过程的速度波动。

概述

飞轮是在旋转运动中用于储存旋转动能的一种机械装置。飞轮倾向于抵抗转速的改变,当动力源旋转轴作用有一个变动的力矩时(例如往复式发动机),或是应用在间歇性负载时(例如活塞冲床),飞轮可以减小转速的波动,使旋转运动更加平顺。

有些测试需要间歇性的高功率输出,若此功率直接由电力系统提供,可能会造成不想要的电流突波。若配合飞轮使用,当输入功较输出功大时,飞轮会将多余能量转换为本身的动能,同时使飞轮加速;当输入功较输出功小时,飞轮会减速,释放的动能即可成为功率的输出。

飞轮通常由制成,并在传统的轴承上旋转;旋转速率一般仅限于几千RPM。一些现代的飞轮是用碳纤维材料制成的,并采用磁性轴承,使它们的旋转速度能够高达60,000 RPM。

主要功能

飞轮,是发动机装在曲轴后端的较大的圆盘状零件,它具有较大的转动惯量,具有以下功能:

①将发动机作功行程的部分能量储存起来,以克服其他行程的阻力,使曲轴均匀旋转。

②通过安装在飞轮上的离合器,把发动机和汽车传动系统连接起来[1]

③装有与起动机接合的齿圈,便于发动机起动。

应用

飞轮应用在车辆上时,需考虑进动的问题。若一个旋转的飞轮受到其他会改变其旋转轴力矩的影响,飞轮的旋转轴也会会绕另一个轴旋转,这个称为进动。一部有垂直轴飞轮的车辆在通过山顶或谷底时,会受到一个横向的动量,用二个旋转方向相反的飞轮即可消除此问题[2]

在现代的应用中动量飞轮是一个用在卫星定位用的飞轮,飞轮用来提供其他卫星设备一个正确及固定的方向,不需推力火箭的协助。

飞轮常运用在打洞机及铆钉机中,平时储存马达提供的能量,在需要功率输出时,即可释放原先储存的能量。

配合内燃机

内燃机的应用上,飞轮是连结到曲轴上的大质量轮子,主要目的是维持曲轴上固定的角速度

自行车轮

自行车飞轮在公路车(折叠车),山地车攀爬车等一些比较具有专业性的行业被简称飞轮。

不管什么飞轮,它们的原理都是单向向前的加力达到驱动的效果,而反向则是空转。

视频

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将飞轮加速至过万转,是什么感念呢? 

参考文献