《回转件的平衡》PPT课件.ppt

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1、5回转件的平衡内容§5-1回转件平衡的目的§5-2回转件的静平衡§5-3回转件的动平衡§5-4回转件的平衡试验§5-1回转件平衡的目的基本概念回转件(转子)：机械中绕固定轴线作回转运动的构件。回转件的离心力（惯性力）：从理论力学可知，一偏离回转中心距离为r的质量m，当以角速度ω转动时，产生的离心力Ｆ为：Ｆ=mrω2不平衡离心力的产生：若回转件结构不对称、制造不准确、材质不均匀，便会使整个回转件在转动时产生不平衡的离心力系，使离心力系的合力和合力偶矩不等于零。4.不平衡离心力对机械的影响：不平衡离心力对机械正常运转产生不利

2、的影响，尤其对高速机械的影响更为重要：使各运动副中产生附加的动反力，从而加大了运动副中摩擦力，使运动副磨损加剧，导致机械效率下降。使各构件的材料内部引起附加内应力，影响机械及各构件的使用寿命。离心力的大小和方向一般呈周期性变化，从而会导致机械及其基础（机架）产生强迫振动，从而降低机械的运动精度，增大噪音，甚至产生共振，由此会带来更严重的后果。§5-1回转件平衡的目的§5-1回转件平衡的目的不平衡的利用：必须指出，生活中有的机械则是利用不平衡原理而工作的，如蛙式打夯机、振动打桩机、振动台等。三.平衡的目的：对于高速回转件来

3、说，必须使其离心力合力及合力偶为零，从而消除其带来的不良影响。四.平衡的类型：静平衡：只要求惯性力平衡的平衡成为静平衡。动平衡：同时要求惯性力和惯性力矩平衡的平衡成为动平衡。§5-1回转件的平衡§5-2回转件的静平衡一、适用对象：对于轴向宽度B和直径D之比≤1/5的回转件，由于轴向尺寸相对较小，可近似的认为其质量都集中在垂直于回转轴线的同一个平面上。BD§5-2回转件的静平衡二、静平衡：当回转件做匀角速度转动时，其偏心质量产生的离心力构成同一平面内汇交于回转中心的平面汇交力系。如果该力系不平衡，则它们的合力∑F不等于0静

4、平衡的条件：使离心力（惯性力）矢量和为零，即F=Fb+∑Fi=0。F----回转件总离心力；Fb----所加的平衡质量的离心力；∑Fi----回转件原有各偏心质量离心力的合力。怎么办？2.平衡计算：离心力是惯性力，所以上式可写成meω2=mbrbω2+∑miriω2=0在同一个转子上，转速ω相同，消去公因子ω2，可得me=mbrb+∑miri=0（8-2）式中m、e为回转件的总质量和总质心的向径，mb、rb为平衡质量及其质心的向径，mi、ri为原有各偏心质量及其质心的向径。质径积：上式中质量与向径的乘积mr称为质径积，它

5、是矢量，表示各相应质量所产生的离心力的大小和方向。§5-2回转件的静平衡由公式：me=mbrb+∑miri=0知，回转件平衡后e=0。即增加（或减去）一平衡质量后，总质心和回转中心重合。此时，回转件的总质量对回转中心的静力矩等于0。该回转件在任意位置保持静止，不会自动转动。----静平衡静平衡的条件是：分布在该回转件上各质量的离心力（或质径积）的向量和为零。即质心与回转中心重合。§5-2回转件的静平衡3.静平衡的方法工程中可以借助：配重法或去重法来实现静平衡。§5-2回转件的静平衡一、适用情况：对于B/D>1/5的回转件

6、，因轴向尺寸较大，其质量的分布不能近似地认为是位于同一回转面内，而应看作分布于垂直于轴线的许多互相平行的回转面内。二、动平衡当回转件做匀角速度转动时，回转件转动时各不平衡质量产生的离心力不在是平面汇交力系，而是一个空间的平行力系。要使这个力系平衡，必须满足离心力的合力和合力矩均为零。1、动平衡的条件：离心力合力为零，同时合力矩也为零，即：F=Fb+∑Fi=0M=Mb+∑Mi=0§5-3回转件的动平衡2、动平衡计算：由于各偏心质量不在同一平面内，回转件转动时，离心力所形成的力偶不为零。在离心力偶矩的作用下，回转件产生周期性

7、的扭振，即存在动不平衡。§5-3回转件的动平衡因为动平衡计算所得平衡质量块满足静平衡条件，故也是静平衡的。注意：动平衡的不平衡质量与所选两个校正平面的相对位置有关；动平衡包含了静平衡的条件，故经动平衡的回转件一定也是静平衡的。但是，静平衡的回转件却不一定是动平衡的。§5-3回转件的动平衡§5-4回转件的平衡试验结构上不对称于回转轴线的回转件，可以根据质量分布情况计算出所需的平衡质量，使它满足平衡条件。这样，它就和对称于回转轴线的回转件一样在理论上达到完全平衡。对于结构对称的回转件，由于制造和装配误差以及材质不均匀等原因，

8、也会引起不平衡，而这种不平衡是无法计算出来的，只能在平衡机上通过实验的方法加以平衡。很据质量分布的特点，平衡试验法也分为两种。一、静平衡试验法静平衡试验的基本原理是基于这样一个普遍现象：任何物体在地球引力的作用下，其重心（也即质心）总是处于最低位置。如图所示的盘型凸轮，其质心s若在转轴O的上方，它是无法静止的，必然会