第十八章机械系统动力学分析
化学机械平坦化
简单的说就是在晶片的表面保持平整平坦 的工艺。
随着半导体工业飞速发展，电子器件尺寸 缩小，要求晶片表面可接受的分辨率的平整度 达到纳米级 。传统的平面化技术，如选择淀 积、旋转玻璃法等，仅仅能够局部平面化技术 ，但是对于微小尺寸特征的电子器件，必须进 行全局平面化以满足上述要求。90年代兴起的 新型化学机械抛光技术则从加工性能和速度上 同时满足了硅片图形加工的要求，是目前几乎 唯一的可以提供全局平面化的技术。
由表面图形形成的表面起伏可以用一层厚 的介质或其它材料作为平坦化的牺牲层来进 行平坦化，这一层牺牲层材料填充空洞和表 面的低处。然后用干法刻蚀技术刻蚀这一层 牺牲层，通过用比低处图形快的刻蚀速率刻 蚀掉高处的图形来使表面平坦化。这一工艺 称为反刻平坦化。
反刻平坦化
平坦化的材料
不希望的起伏
光刻胶或SOG
铜 (软表面，高抛磨速率)
四、工艺参数及设备
为了更好控制抛光过程，需要详细了解 每一个CMP参数所起的作用以及它们之间微 妙的交互作用。然而影响化学作用和机械作 用的因素很多。因此在进行化学机械抛光时 要综合考虑上述各种因素，进行合理优化， 才能得到满意的结果。
(1) 抛光压力P
抛光压力对抛光速率和抛光表面质量影 响很大，通常抛光压力增加，机械作用增强 ，抛光速率也增加，但使用过高的抛光压力 会导致抛光速率不均匀、抛光垫磨损量增加 、抛光区域温度升高且不易控制、使出现划 痕的机率增加等，从而降低了抛光质量。
二．CMP技术的特点
CMP技术的优点：
1．能获得全局平坦化； 2．各种各样的硅片表面能被平坦化； 3．在同一次抛光过程中对平坦化多层材料有用； 4．允许制造中采用更严格的设计规则并采用更多 的互连层； 5．提供制作金属图形的一种方法。
第十八章运动技能的学习-精品
35
三、影响技能迁移的因素
(一) 个人因素
1．学习的态度 2．学习的目标 3．认知结构 4．认知技能与策略 5．练习者的心理定势
36
（二）客观因素
1．技能间的相似性 2．有效的指导与示范
37
四、迁移的原则
1．在技能学习的开始阶段中，概念和策略性因素的迁移 是很大的，因此应指导学生以获得最大的迁移。 2．在运动技能学习的后期，即运动模式的获得阶段，不 应鼓励练习者从某些相似的技能中进行迁移学习，此时是 学习参数的选择过程而不是模式的获得过程，每个相似的 动作都有着不同的选择参数。 3．应强调对未来技能的迁移。 4．指出技能间的相似性。
终处于运动状态条件下进行的技能。 封闭性运动技能的环境背景特征是稳定的，也就是说环
境背景特征在技能操作过程中不会发生位置上的变化。
7
封闭—开放性运动技能分类
8
2. 连续性、不连续性和系列性技能
根据动作操作过程中的连贯程度可将动作分为连续性、 不连续性和系列性技能。这里的“系列”意味着动作是由 多个动作组成的，各环节之间的节奏是获得成功的关键。 学习系列技能多采用分解练习，逐步将个别技能依次逐渐 组合起来形成一个大的整体技能，就像很自然地完成一个 单个动作一样。
9
连续性--不连续性运动技能分类
10
3. 低策略技能和高策略性技能
低策略性技能是指动作操作成功的决定因素是动作 本身的质量，对该做什么动作的知觉和决策作用几乎 可以忽略。例如举重、游泳、体操等。
高策略性技能，这类技能的本身并不重要，重要的 是在某种情况下做何种动作，即决策做什么动作是最 关键的。
5
二、运动技能学习过程的变化特征
1、运动技能是后天习得的 2、运动技能的学习从意识性向无意识过渡 3、运动程序的作用 4、动作技能的自动化 5、能量消耗的节省化 6、觉察错误能力的逐步提高
大学物理第十八章 狭义相对论
y
定两个参考系的坐标轴平行，
y' v
在计时起点两坐标系重合，
vt
S’系相对于S系以速度v沿x （x’）轴正向运动。由运动
o
学可知，空间任一点的坐标
o' x ' x
和时间满足如下关系—— Galileo变换式
z
z'
P x x'
x x' vt
由S’系变 y y
换到S系
z z
t t
x x vt
Michelson主要从事光学和光谱学方面的研究， 他以毕生精力从事光速的精密测量，在他的有生之 年，一直是光速测定的国际中心人物。他发明了一 种用以测定微小长度、折射率和光波波长的干涉仪 （Michelson干涉仪），在研究光谱线方面起着重要 的作用。1887年他与美国物理学家E.W.-Morley合作， 进行了著名的Michelson—Morley实验，这是一个最 重大的否定性实验，它动摇了经典物理学的基础。 他研制出高分辨率的光谱学仪器，经改进的衍射光 栅和测距仪。Michelson首倡用光波波长作为长度基 准，提出在天文学中利用干涉效应的可能性，并且 用自己设计的星体干涉仪测量了恒星参宿四的直径。
ux
v
uy
dy dt
dy dt
uy
uz
dz dt
dz dt
uz
u u
x y
ux uy
v
uz uz
uS系←uS’系
v
uuxy
ux uy
v
uz uz
uS’系←uS系 v
3. Galileo加速度变换与力学相对性原理
ux ux v
如果两参考系均为惯性系，则由速度变 S S uy uy
分析方法第十八章隐函数定理及其应用
分析方法第十八章隐函数定理及其应用隐函数定理是微积分中的一个重要工具，用于研究隐含在方程中的函数的性质。
它的应用非常广泛，涉及到物理、经济、生态等领域的多个问题。
本文将对隐函数定理进行分析，并探讨其在实际问题中的应用。
首先，让我们来了解什么是隐函数定理。
隐函数定理是微积分中的一个重要定理，用于研究隐含在方程中的函数的性质。
具体而言，隐函数定理指出，如果一个方程组满足一定条件，那么在该方程组的一些解附近，可以找到一个连续可微的函数来表示其中一个变量，而其他变量可以表示为该函数的函数。
简单来说，通过隐函数定理，我们可以找到一个表达式来表示方程中的其中一变量，而不需要对其他变量进行明确的表达。
隐函数定理的应用非常广泛。
在物理学中，隐函数定理常常用于研究物体的运动轨迹以及力学系统的动力学方程。
例如，当我们考虑一个物体在空气中自由下落的过程时，我们可以建立一个方程组来描述空气摩擦对物体的影响。
通过隐函数定理，我们可以得到物体下落的具体函数表达式，进而研究其速度、加速度等参数的变化规律。
在经济学中，隐函数定理常用于分析供需关系、市场均衡等经济问题。
例如，当我们考虑一个市场中商品供需的关系时，我们可以建立一个供需方程组来描述供给量与需求量的关系。
通过隐函数定理，我们可以找到一个函数来表示市场价格与供给量和需求量之间的关系，从而分析价格的变化对供需的影响。
在生态学中，隐函数定理被应用于研究物种之间的相互作用。
例如，当我们考虑一个食物链系统中物种数量的变化时，我们可以建立一个方程组来描述物种之间的捕食关系。
通过隐函数定理，我们可以找到一个函数来表示物种数量与时间的关系，进而研究物种的数量变化趋势以及物种之间相互作用的影响。
总而言之，隐函数定理是微积分中重要的工具，广泛应用于实际问题的分析中。
通过该定理，我们可以建立方程组，从中找到隐含的函数表示方式，并利用这些函数表达式来研究各种实际问题。
无论是物理、经济还是生态领域，隐函数定理都扮演着重要的角色，帮助我们深入了解和解决各种复杂的问题。
机械系统动力学特性的模态分析
机械系统动力学特性的模态分析机械系统动力学是研究物体在受到外力作用下的运动规律和机械系统动态特性的学科。
其中，模态分析是一种重要的方法，用于研究机械系统的固有振动特性。
本文将介绍机械系统动力学特性的模态分析方法及其应用。
一、模态分析的基本概念模态分析是研究机械系统振动模态的一种方法。
模态是指机械系统在自由振动状态下的振动形式和频率。
模态分析通过分析机械系统的初始条件、约束条件和外力等因素，确定机械系统的固有频率和振型，并进一步得到机械系统的振荡特性。
二、模态分析的基本步骤模态分析一般包括以下几个步骤：1. 系统建模：根据实际情况，将机械系统抽象为数学模型，包括质量、刚度、阻尼等参数。
2. 求解特征值问题：通过求解系统的特征值问题，得到系统的固有频率和振型。
3. 模态验算：将得到的固有频率和振型代入原始方程，验证其是否满足振动方程。
4. 模态分析：通过对系统的振动模态进行进一步分析，得到系统的动态响应和振动特性。
三、模态分析的应用模态分析在机械工程领域有广泛的应用。
主要包括以下几个方面：1. 结构优化设计：通过模态分析，可以评估机械系统的固有频率和振型，判断系统是否存在共振现象或其他异常振动情况，为结构设计提供依据。
2. 动力学特性分析：通过模态分析，可以了解机械系统的振动特性，包括固有频率、阻尼特性和模态质量等指标，为系统的动力学性能评估和优化提供依据。
3. 故障诊断与预测：模态分析可以用于机械系统的故障诊断和预测。
通过对机械系统振动模态的变化进行监测和分析，可以判断系统是否存在故障，并提前发现潜在的故障。
4. 振动控制技术：通过模态分析，可以了解机械系统振动的特征，并采取相应的振动控制措施。
比如调节系统的阻尼、改变系统的刚度等，来减小系统的振动幅度，提高系统的稳定性和工作性能。
四、模态分析存在的问题与挑战模态分析作为一种成熟的技术方法，仍然面临一些问题和挑战。
例如，模态分析需要对机械系统进行精确的建模，包括质量、刚度和阻尼等参数的准确度和全面性。
第十八章机械系统动力学分析
第十八章机械系统的动力学分析1教学目标1掌握机械产生周期性速度波动的原因及调节；2、理解飞轮调速的基本原理；3、掌握回转构件的动平衡和静平衡原理2.教学重点和难点【重点、难点】掌握周期性速度波动的原因及调节；飞轮调速的基本原理；回转构件的动平衡和静平衡原理3.讲授方法：多媒体和演示柜教学§ 18.1 机械系统速度波动及调节我们在前面对机构进行研究时，都是假定运动件的运动规律已知，并且假定原动件作等速运动。
实际上，机构原动件的运动规律是由各构件的质量、转动惯量和作用在机械上的力等因素共同决定的。
在一般情况下，原动件的运动参数（位移、速度、加速度）往往是随时间而变化的，这时我们需要将机器作为一个整体来进行研究的。
所以，研究在外力作用下机械的真实运动规律，对于设计机械，尤其是对于高速、重载、高自动化的机械是十分重要的。
同时，机械运动过程中出现的速度波动，也会导致运动副中产生附加动载荷、，引起机械的振动，从而会降低机械的寿命、效率和工作质量。
所以，这就需要我们对机械的运转速度波动及调节方法进行研究。
为了研究这两个问题，我们必须首先了解机械运转过程中三个阶段的运动状态。
1.起动阶段如图所示，机械原动件的角速度• ■随时间t变化的曲线。
在起动阶段，原动件，由零逐渐上升，直至达到正图18-1作用在机械上的驱动力矩和阻抗力矩往往是原动件转角；：的周期性函数。
其等效力矩M e与常的运转平均角速度• f为止。
这一阶段，由于机械所受的驱动力所作的驱动功W d大于为克服生产阻力所需的功W r和克服有害阻力消耗的损耗功W f，所以系统内积蓄了动能E。
该阶段的功能关系为：W d=W r+W f + ：E2 •稳定运行阶段起动阶段完成之后，机械进入稳定运行阶段。
此时，机械原动件以平均角速度• F作稳定运转。
此时：E=0，故有：W d =W r +W f一般情况下，在该阶段机械原动件的角速度-会出现不大的周期性波动，即在一个周期T 内，各个瞬时国略有升降，但在同一个周期内的始末co相等，机械动能也相等（即A E =0）,也就是机械的总驱动功与总阻抗功相等。
18-分析力学基础
x1 x2 2 x3 l 0
l为与绳长及结构有关的一个常数。系统受理想约束，画出系统主动力
的受力图如图。 给系统一组虚位移δx1 ， δx2 及 δx3 ，它们之间的关系由约束方 程的变分给出
或
δx1 δx2 2δx3 0 1 δx3 (δx1 δx2 ) 2
δx1
一个自由质点在空间的位置可以用三个参数来确定，我 们说该自由质点有3个自由度。一般质点运动会受到约束限制， 则其自由度数会减少，在完整约束条件下，确定质点系位置 的独立参数的数目等于系统的自由度数。 例如：一质点M 限制在球面的上半部 运动，则
( x a ) 2 ( y b) 2 ( z c ) 2 R 2 z c R 2 ( x a ) 2 ( y b) 2
O x
δyB b sin j2δj2 ,
δxB b cos j2δj2
代入对应于j 2的广义力表达式，得
j1
A
j2
j2
bj2 B
Q2
j2
δW δj 2
2
FAδy A FB δy B FδxB δj 2
FBb sin j2 Fb cos j2
两种方法所得的广义力是相同的，显然应 得到与式(d) 相同的结果。
O x
第十八章
分析力学基础
杆 OA 和 AB 以铰链连接，
O端悬挂于圆柱铰链上，如图
所示。杆长 OA=a ， AB=b, 杆 重和铰链的摩擦都忽略不计。
j1 A
j2
FA y
B F FB
今在点 A 和 B 分别作用向下的 铅垂力FA和 FB，又在点B作用
一水平力F。试求平衡时j 1，
机械的运转及其速度波动的调节讲课文档
现在九页，总共三十一页。
等效转化的原则是：
等效构件的等效质量或等效转动惯量具有的动能等于原机械 系统的总动能；
等效构件上作用的等效力或力矩产生的瞬时功率等于原机 械系统所有外力产生的瞬时功率之和。
Fei n1Ficoisvvi M i vi
现在十六页，总共三十一页。
三、举例
图示曲柄滑块机构，已知构件1转动惯量J1，构件 2质量 m2，质心S2，转动惯量Jc2，构件3质量m3， 构件1上有驱动力矩M1，构件3有阻力F3，求等效
构件的等效参数。
现在十七页，总共三十一页。
(1) 以构件1为等效构件时，等
图a
现．等效质量和等效转动惯量
等效质量和等效转动惯量可以根据等效原则——等 效构件所具有的动能等于原机械系统的总动能来确 定。
对于具有i个活动构件的机械系统，构件i上的质 量为mi，相对质心Ci的转动惯量为JCi，质心Ci的速 度为vCi，构件的角速度为ωi，则系统所具有的总
掌握通过建立动力学模型建立力与运动参数之间的运动微分方 程来研究真实运动规律的方法。
第二，研究机械运转速度波动产生的原因及其调节方法。 现在二页，总共三十一页。
二、机械运动过程的三个阶段
机械运转过程一般经历三个阶段：起动、稳定运转和停 车阶段。
1、起动阶段： 外力对系统做正功 （Wd-Wr>0），系统的动 能增加（E=Wd-Wr)，机械
当外力对系统作亏功时，它又释放储存 的能量，使机械速度下降的幅度减小。
现在三十页，总共三十一页。
二、非周期性速度波动的调节
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第十八章机械系统的动力学分析1．教学目标1、掌握机械产生周期性速度波动的原因及调节；2、理解飞轮调速的基本原理；3、掌握回转构件的动平衡和静平衡原理2．教学重点和难点【重点、难点】掌握周期性速度波动的原因及调节；飞轮调速的基本原理；回转构件的动平衡和静平衡原理3．讲授方法：多媒体和演示柜教学正文§18.1 机械系统速度波动及调节我们在前面对机构进行研究时，都是假定运动件的运动规律已知，并且假定原动件作等速运动。
实际上，机构原动件的运动规律是由各构件的质量、转动惯量和作用在机械上的力等因素共同决定的。
在一般情况下，原动件的运动参数（位移、速度、加速度）往往是随时间而变化的，这时我们需要将机器作为一个整体来进行研究的。
所以，研究在外力作用下机械的真实运动规律，对于设计机械，尤其是对于高速、重载、高自动化的机械是十分重要的。
同时，机械运动过程中出现的速度波动，也会导致运动副中产生附加动载荷、，引起机械的振动，从而会降低机械的寿命、效率和工作质量。
所以，这就需要我们对机械的运转速度波动及调节方法进行研究。
为了研究这两个问题，我们必须首先了解机械运转过程中三个阶段的运动状态。
1．起动阶段如图所示，机械原动件的角速度ω随时间t变化的曲线。
在起动阶段，原动件ω由零逐渐上升，直至达到正常的运转平均角速度m ω为止。
这一阶段，由于机械所受的驱动力所作的驱动功d W 大于为克服生产阻力所需的功r W 和克服有害阻力消耗的损耗功f W ，所以系统内积蓄了动能E ∆。
该阶段的功能关系为：d W =r W +f W +E ∆2．稳定运行阶段起动阶段完成之后,机械进入稳定运行阶段。
此时,机械原动件以平均角速度m ω作稳定运转。
此时E ∆=0，故有：d W =r W +f W一般情况下，在该阶段机械原动件的角速度ω会出现不大的周期性波动，即在一个周期T 内，各个瞬时ω略有升降，但在同一个周期内的始末ω相等，机械动能也相等（即E ∆=0），也就是机械的总驱动功与总阻抗功相等。
3．停止（停车）阶段这一阶段d W =0，r W =0（有用功），故有：f W +E ∆=0起动和停车阶段，我们统称为机械运转的过渡阶段。
多数机械都是在稳定阶段进行工作的，但也有在过渡阶段工作的，如起重机等。
就象在一般的情况下，我们要减小摩擦，有时又需要利用摩擦完成一定的工作一样。
一、产生周期性速度波动的原因作用在机械上的驱动力矩和阻抗力矩往往是原动件转角ϕ的周期性函数。
其等效力矩M e 与r M 必然是等效构件转角ϕ的周期性函数。
如图所示为某一机构在稳定运转过程中其等效构件（一般取原动件）在一个周期转角T ϕ中所受等效驱动力矩M d 与等效阻抗力矩r M 的变化曲线。
在等效构件任意回转角ϕ的位臵，其驱动功与阻抗功分别为：⎪⎩⎪⎨⎧==⎰⎰ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕa a d M W d M W r r d d )()()()( 也就是等效构件从起始位臵a ϕ转过ϕ角时，等效力矩M e 所作的功为：ϕϕϕϕϕϕϕϕd M M d M W r d e a a )]()([-==∆⎰⎰ W ∆称为盈亏功。
当W ∆>0时，称为盈功；当W ∆<0时，称为亏功。
W ∆是M d 、r M 、ϕ和a ϕ的函数。
机械动能的增量为：2221)(21a ea e J J W E ωωϕ-=∆=∆ 由此可得到机械能)(ϕE 的变化曲线如图b 。
在盈功阶段，等效构件的角速度由于动能的增加而上升；反之，亏功阶段，等效构件的角速度由于动能减少而下降。
在等效力矩M e 和等效转动惯量e J 的公共变化周期内，即图中a ϕ到'a ϕ的一段中，驱动功等于阻抗功，机械能的增量为零，即：0)()(21)()(21)(22'''=-=-⎰a a a a r d J J d M Ma a ϕωϕϕωϕϕϕϕ于是，经过一个公共周期，机械的动能又恢复到原来的值，因而等效构件的角速度又恢复到原来的值。
机械系统在外力（驱动力和各种阻力）的作用下运转时，如果每一瞬时都保证所作的驱动功与各种阻抗功相等，机械系统就能保持匀速运转。
但是，多数机械系统在工作时并不能保证这一点，从而会导致机械在驱动功大于或小于阻抗功的情况工作，机械转速就会升高或降低，出现波动。
周期性速度波动是由于机械系统动能增减呈周期性变化，造成主轴角速度随之作周期性波动，如图所示。
二、周期性速度波动的调节①平均角速度m ω和速度不均匀系数δ为了对机械稳定性运转过程中出现的周期性速度波动进行分析，首先我们要了解衡量速度波动程度的几个参数。
如图所示为在一个周期内等效构件角速度的变化曲线。
其平均角速度m ω为：T m T d ϕϕωωϕ⎰=0在工程的实际应用中，m ω我们常近似地采用算术平均值来表示：2m inm ax ωωω+=mm ω可查机械铭牌上的n(r/min )进行换算。
机械速度波动的程度不能仅用速度变化的幅度（m in m ax ωω-）来表示。
因为当（m in m ax ωω-）一定时，对低速机械速度波动就显得十分明显（严重），而对高速机械就显得不十分明显。
因此，平均角速度m ω也是一个重要指标。
综合考虑这两方面的因素，我们用速度不均匀系数δ来表示机械速度波动的程度，其定义为：角速度波动的幅度（m in m ax ωω-）与平均角速度之比，即：mωωωδmin max -= 不同类型的机械,对速度不均匀系数的要求是不同的。
在教材和有关手册上都给出了一些常用机械参考的速度不均匀系数的[δ]。
在设计机械时，应满足：δ≤[δ] 为了调节周期性波动,可以在机械中安装一个转动惯量很大的回转构件——飞轮，来调节周期性速度的波动。
根据等效构件的方法原理和力学定律，我们可以得到式：e e e M d dJ dt d J =+ϕωω22 可知，在e M 一定的条件下，加大e J 可以使等效构件的角加速度dt d ω减小，从而使机械的运转趋于平稳。
②飞轮的简易设计方法a.基本原理由图可见，在b 点处出现能量最小值min E ，而在点C 处出现能量最大值max E 。
如果机械的等效惯量e J =常数，则当b ϕϕ=时，m in ωω=；当C ϕϕ=时，m ax ωω=，而在b ϕ和c ϕ之间出现最大盈亏功m ax W ∆，可由下式计算：⎰-=-=∆cb d M M E E W r d ϕϕϕ][m i n m a x m a x 为了调节机械的周期性速度波动，可在机械上安装飞轮。
现设机械的等效转动惯量为e J ，飞轮的等效转动惯量为F J ，则由上式得：))((212m in 2m ax m ax ωω-+=∆F e J J W =δω2)(m F e J J +所以，有： )(2max F e m J J W +∆=ωδ 由于对某一具体机械而言，m ax W ∆、m ω及e J 都是确定的，故由上式可知，在机械上安装一具有足够大的转动惯量F J 的飞轮后，可以使δ下降到许可的范围之内，满足工程的需要，达到调节机械波动的目的。
飞轮在机械中的作用，实质上相当于一个能量储存器。
由于其转动惯量很大，当机械出现盈亏时，飞轮可以以动能的方式将多余的能量储存起来，以减小主轴转速上升的幅度；反之，飞轮又可以释放其储存的能量，使主轴角速度下降的幅度减小。
b. F J 的近似计算由δ≤[δ]和)(2max F e m J J W +∆=ωδ 得出： ][2max δωm F W J ∆=—e J 如果e J <<F J ，则e J 可以忽略不计，近似得到：][2max δωm F W J ∆= 以n 代替m ω有: ][90022max δπn W J F ∆=由此可知,当m ax W ∆与m ω一定时，F J 与δ的变化成一等边双曲线，如图所示。
可以看出：1）当m ax W ∆和δ一定，飞轮转动惯量F J 与其转速n 呈平方反比。
为了减小飞轮尺寸，所以飞轮应该装在高速轴上。
2）当飞轮转动惯量F J 与其转速n 一定时，m ax W ∆和δ成正比，即机械系统运转越不均匀W max 越大。
3）加装飞轮只能使波动程度下降。
当[δ]取值过小时，飞轮会过大。
过分追求机械运转的均匀性，会使飞轮笨重，成本增加，我们也不可能依靠加大飞轮的转动惯量使机械系统的运转绝对均匀。
三、非周期性速度波动及调节如果在机械得运转过程中，等效力矩e M =d M —r M 得变化是非周期性的，则机械运动就出现非周期性的速度波动，从而破坏机械的稳定性运转状态。
若在长时间内出现d M >r M ，则机械运转的速度会不断升高，从而导致产生所谓的“飞车”现象，使机械破坏。
反之，若出现d M <r M ，则机械会逐渐停止运转。
为了避免上述两种情况的发生，必须对非周期性的速度波动进行调节，使机械保持稳定的运转。
对于用电动机作为原动机的机械，可以利用电动机本身所具有的“自调性”来保证机械的稳定运转。
但是，对于用内燃机、气轮机等，我们就必须采用一种专门的调节装臵——调速器来进行调节，如图所示。
图中离心球2的支架1与发动机轴相连，离心球铰接在支架1上，并通过连杆3与活塞杆4相连。
在稳定运转工作状态下，发动机轴的平均角速度ω保持不变。
由油箱供给的油，通过增压泵7增压后，一部分输送到发动机中去，另一部分则经过油路a 及活塞4回油孔间的通道进入调节油缸6 ，再经油路b 回到油泵进口处。
当由于外界工作条件变化而引起工作阻力矩减小时，发动机的转速 将增高，这时离心球2将由于离心力的增大而向外摆动，于是通过连杆3而推动活塞4向右移动，从而使活塞4部分封闭的回油孔与活塞4之间的通道增大，因而使回油量增大，输送给发动机的油量减小，故发动机的驱动力矩下降，使发动机重新归于稳定运行。
具体调速器的自动调速原理将会在有关课程中作专门介绍，在这里就不作深入的讨论了。
§18.2 机械平衡一．机械平衡的目的在机械的运转过程中，由于机械构件结构的不对称、内部材质的不均匀或者制造安装不精确等原因，都可能使其中心惯性主轴与回转轴线不重合而产生离心力。
构件产生的不平衡惯性力，不仅会在运动副中引起附加的动载荷，增大运动副中的摩擦和构件的内应力，降低机械的效率和使用寿命，而且还会产生振动。
这些惯性力都会传到及机器的基础上，特别是由于这些惯性力的大小及方向一般都是周期性变化的，所以必将引起机器及其基础产生强迫振动。
如果这种振动的振幅较大，或者其频率接近于共振范围，将引起极其不良的后果，不仅会降低机器的工作精度及可靠性，甚至会产生大的事故及破坏。
所以，除了少数利用振动来工作的机械外（例如振动夯实机、振动压路机等），都应设法消除或减小惯性力，使机械在惯性力得到平衡的状态下工作。