《回转件的平》PPT课件

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1、第八章回转件的平衡§8-1机械的平衡一.机械平衡的目的例：曲柄连杆机构平动刚体：F惯=Mac，定轴转动刚体：M0惯=J0ε，平面运动刚体：F惯=Mac，Mc惯=Jcε，构件都产生惯性力（偶），其将在运动中引起附加动压力。当n↑时，n2↑↑，惯性力↑↑，动压力↑↑。例：电动机转子m=6.8kg，G的重心S偏移e=0.2mm，n=900r/min，⒈自重引起静压力G=mg=6.8×9.8=66.64NRA=RB=33.32N⒉惯性力引起动压力ω=常数=πn/30，ε=0，MS惯=0，Fi=man=meω2=12.08N；R'A=R'B=6.04N但：当n

2、=9000r/min时，R'A=R'B=604N＃惯性力的危害↑运动副摩擦—↓n—↑磨损，↓η↑构件内应力—影响构件强度—影响工作质量各构件Fi大小、—疲劳破坏方向周期变化—噪声—公振→破坏机械平衡的目的—设法将构件的惯性力加以消除或减少，改善机械的工作性能和延长使用寿命。附加动压力二.机械平衡问题的类型㈠回转构件回转构件上质量分布不均，产生惯性力，加或减去平衡重量——平衡力系。㈡往复构件：这类构件不平衡，因：回转构件曲柄1产Fi1，往复构件活塞3产Fi3，平面运动构件连杆2产Fi2和Mi2。平衡方法使：总惯性力F=m总as=0，∵m总≠0，使as=

3、0，重心作匀速直线或不动。总惯性力F=m总as=0，∵m总≠0，使as=0，重心作匀速直线或不动。但，连杆重心S2是一条封闭曲线，不可能作匀速直线或不动，即as≠0，不能在一个构件内部加以平衡。平衡方法：∴对往复机构对整个构件进行讨论。二类型；㈠回转件的平衡—绕固定轴回转构件，只讨论⒈刚性回转件的平衡—n较低，惯性力较小，把回转件看作刚体，不考虑变形等。⒉挠性回转件的平衡高速，惯性力大，变形大。㈡机架上的平衡。三.回转件平衡的方法㈠向量图解法（图8-1）㈡实验法：应用：⒈绕几何对称轴的回转件，如转子、齿轮、叶轮等，这种偏心和不平衡，设计时无法先估计，

4、要通过实验法解决平衡。⒉绕非几何对称轴的回转件，如曲轴、凸轮轴，例：双缸，可用向量图解法定平衡质量，加工后，可能不平衡，用实验法校正。§8-2刚性回转件的平衡一.质量分布在同一回转面内（近似认为）—静平衡㈠结构：b很小，（D/b≥5）㈡特点：回转件具有质量m1、m2、m3、……mi，总质量m，质心S。⒈由于质心S不在回转轴上，→不平衡，S在最下方时，静止，∵静止时可显示不平衡，∴称为静不平衡。解决这类问题的方法叫静平衡(单面平衡)。⒉等速时，各偏心质量产生离心惯性力F1、F2、F3、…Fi，→不平衡的平面汇交力系，因∑Fi≠0㈢平衡方法加一平衡质量m

5、b，产生Fb与原惯性力系相平衡，即：离心力的向量和=0F=Fb+∑Fi=0，F—总离心力。Fb=mb·ab；ab=rbω2，Fi=mi·ai；ai=riω2，mbrbω2+∑miriω2=0mbrb+∑miri=0（8-2）；“质量·向径”—质径积；说明：质径积的向量和=0。例图8-1；mbrb+m1r1+m2r2+m3r3=0定→mb，应使rb↑→mb↓。㈣回转件静平衡的条件离心力的向量和=0，或质径积的向量和=0。单面平衡—在回转面上适当加（或减）一个平衡质量得平衡。㈤解题步骤⒈定各偏心质量mi的位置和大小，⒉按平衡条件列出质径积的向量方程，⒊选

6、比例尺uW，用向量图解法，求出平衡质径积mbrb，⒋定rb大小，定mb，定方向，从图中量取。㈥说明⒈图形比例，取质径积比例尺uW=（kgm/mm），作向量W1、W2、W3分别代m1r1、m2r2、m3r3。Wb+W1+W2+W3=0，封闭向量Wb代表mbrb，mbrb=uW·Wb（kg·m）⒉将rb选大，使mb小些，⒊如在回转面上不允许安装mb，另选两个平衡校正面T'，T''，安装m'b、m''b(例图8-2)。WbW3W2W1αbm'b、m''b—T'，T''内安装的平衡质量，r'b、r''b—平衡质量m'b、m''b质心的向径，Fb、F'b、F'

7、'b—分别是mb、m'b、m''b回转时的离心力，F'b+F''b=Fb，F'bL'=F''bL''m'br'b+m''br''b=mbrbm'br'bL'=m''br''bL''}}L=L'+L''m'br'b=（L''/L）mbrbm''br''b=（L'/L）mbrb如取r'b=r''b=rb，m'b=（L''/L）mbm''b=（L'/L）mb推论：任一质径积，可用任选T'，T''内的两个质径积代。}}（8-4）二.质量分布不在同一回转面内（近似认为）—动平衡㈠结构：b较大，（D/b＜5）其质量分布在许多平行回转面内。㈡特点：⒈惯性力系是一个

8、空间力系，惯性力及惯性力偶均不平衡。⒉这不平衡在运动时，才完全显示，例；双缸内燃机曲轴，时离心力F1=-F2