安裝在機(jī)器回轉(zhuǎn)軸上的具有較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的輪狀蓄能器。當(dāng)機(jī)器轉(zhuǎn)速增高時(shí)，飛輪的動(dòng)能增加，把能量貯蓄起來(lái)；當(dāng)機(jī)器轉(zhuǎn)速降低時(shí)，飛輪動(dòng)能減少，把能量釋放出來(lái)。飛輪可以用來(lái)減少機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的速度波動(dòng)。具有適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、起貯存和釋放動(dòng)能作用的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，常見(jiàn)于機(jī)器、汽車(chē)、自行車(chē)等，具有較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的輪狀蓄能器。

飛輪的功能

①將發(fā)動(dòng)機(jī)作功行程的部分能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，以克服其他行程的阻力，使曲軸均勻旋轉(zhuǎn)。

②通過(guò)安裝在飛輪上的離合器，把發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)連接起來(lái)。

③裝有與起動(dòng)機(jī)接合的齒圈，便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。

飛輪的功用

在曲軸的動(dòng)力輸出端，也就是連變速箱和連接做功設(shè)備的那邊。飛輪的主要作用是儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程外的能量和慣性。四沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)只有做功一個(gè)沖程吸氣、壓縮、排氣的能量來(lái)自飛輪存儲(chǔ)的能量。平衡糾正一下不對(duì)，發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡主要靠去軸上的平衡塊單缸機(jī)專(zhuān)門(mén)有平衡軸。

飛輪具有較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。由于發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)缸的做功是不連續(xù)的，所以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也是變化的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增高時(shí)，飛輪的動(dòng)能增加，把能量貯蓄起來(lái);當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，飛輪動(dòng)能減少，把能量釋放出來(lái)。飛輪可以用來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的速度波動(dòng)。

裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端，具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，它的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，克服其他部件的阻力，使曲軸均勻旋轉(zhuǎn);通過(guò)安裝在飛輪上的離合器，把發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車(chē)傳動(dòng)連接起來(lái);與起動(dòng)機(jī)接合，便于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。并且是曲軸位置傳感和車(chē)速傳感的集成處。

在作功行程中發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸給曲軸的能量，除對(duì)外輸出外，還有部分能量被飛輪吸收，從而使曲軸的轉(zhuǎn)速不會(huì)升高很多。在排氣、進(jìn)氣和壓縮三個(gè)行程中，飛輪將其儲(chǔ)存的能量放出來(lái)補(bǔ)償這三個(gè)行程所消耗的功，從而使曲軸轉(zhuǎn)速不致降低太多。

除此之外，飛輪還有下列功用：飛輪是摩擦式離合器的主動(dòng)件；在飛輪輪緣上鑲嵌有供起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用的飛輪齒圈；在飛輪上還刻有上止點(diǎn)記號(hào)，用來(lái)校準(zhǔn)點(diǎn)火定時(shí)或噴油定時(shí)，以及調(diào)整氣門(mén)間隙。

飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式

輪形飛輪

圖中，這種飛輪由輪轂、輪輻和輪緣三部分組成。由于與輪緣相比，其它兩部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，因此，一般可略去不計(jì)。這樣簡(jiǎn)化后，實(shí)際的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量稍大于要求的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。若設(shè)飛輪外徑為D1，輪緣內(nèi)徑為D2，輪緣質(zhì)量為m，則輪緣的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為

當(dāng)輪緣厚度H 不大時(shí)，可近似認(rèn)為飛輪質(zhì)量集中于其平均直徑D 的圓周上，于是得

式中， m D2 稱(chēng)為飛輪矩 ，其單位為kg·m2。知道了飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，就可以求得其飛輪矩。當(dāng)根據(jù)飛輪在機(jī)械中的安裝空間，選擇了輪緣的平均直徑D后，

即可用上式計(jì)算出飛輪的質(zhì)量 m 。 若設(shè)飛輪寬度為B （m），輪緣厚度為H（m），平均直徑為D（m），材料密度為ρ（kg·m3），則

在選定了D并由式（10.28）計(jì)算出m后，便可根據(jù)飛輪的材料和選定的比值H/B由式（10.30）求出飛輪的剖面尺寸H和B，對(duì)于較小的飛輪，通常取H/B≈2，對(duì)于較大的飛輪，通常取H/B≈1.5。

由式（10.29）可知，當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一定時(shí)，選擇的飛輪直徑愈大，則質(zhì)量愈小。但直徑太大，會(huì)增加制造和運(yùn)輸困難，占據(jù)空間大。同時(shí)輪緣的圓周速度增加，會(huì)使飛輪有受過(guò)大離心力作用而破裂的危險(xiǎn)。因此，在確定飛輪尺寸時(shí)應(yīng)核驗(yàn)飛輪的最大圓周速度，使其小于安全極限值。

盤(pán)形飛輪

當(dāng)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不大時(shí)，可采用形狀簡(jiǎn)單的盤(pán)形飛輪，如圖所示。

設(shè)m ，D和B分別為其質(zhì)量、外徑及寬度，則整個(gè)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為

當(dāng)根據(jù)安裝空間選定飛輪直徑D后，即可由該式計(jì)算出飛輪質(zhì)量m 。又因

，故根據(jù)所選飛輪材料，即可求出飛輪的寬度B為