最新《机械原理》课件-第6章-机械的平衡课件PPT.ppt

《最新《机械原理》课件-第6章-机械的平衡课件PPT.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《机械原理》课件-第6章-机械的平衡§6-1机械平衡的目的及内容一、机械平衡的目的设法将构件的不平衡惯性力加以消除或减少。二、机械平衡的内容1.绕固定轴回转的构件惯性力的平衡1）刚性转子的平衡（1）静平衡：只要求惯性力达到平衡；（2）动平衡：要求惯性力和惯性力矩都达到平衡。2）挠性转子的平衡：转子在工作过程中会产生较大的弯曲变形，从而使其惯性力显著增大。2.机构的平衡：对整个机构加以研究，设法使各运动构件惯性力的合力和合力偶达到完全地或部分的平衡。§6-2刚性转子的平衡计算一、刚性转子的静平衡计算1.静不平衡指质心不在回

2、转轴线上且轴向尺寸较小的盘状转子（b/D<0.2），在转动时其偏心质量就会产生离心惯性力，从而在运动副中引起附加动压力的不平衡现象。2.静平衡设计指通过在转子上增加或除去一部分质量，使质心与回转轴心重合以消除惯性力的不利影响的平衡设计方法。当转子以角速度w回转时，各偏心质量所产生的离心惯性力将形成一空间力系。二、刚性转子的动平衡计算（续）2.动平衡计算如图为一长转子。已知m1，m2和m3以及r1，r2和r3。转子动平衡的条件是：P=0M=01）分析与计算321PPPrrr和、（3）在平衡基面I及II内适当地各加一平

3、衡质量，分别使两个基面内的惯性力之和分别为零，则转子达到动平衡。二、刚性转子的动平衡计算（续）（1）将力P分解为相互平行的两个分力：（2）选定两个回转平面I及II作为平衡基面，将各离心惯性力分别分解到平衡基面I及II内将P1,P2和P3分解为平衡基面I内的P1Ι,P2Ι,P3Ι和平衡基面II内的P1Π,P2Π，P3Π空间力系转化为两个平面汇交力系。LlLPPLPlPIII/)(,/11-==二、刚性转子的动平衡计算（续）平衡基面I及II内的平衡质量的大小和方位的确定同静衡计算方法。分别列出基面I及II内的平衡条件式中二

4、、刚性转子的动平衡计算（续）两基面内平衡质量的惯性力:将其代入上述平衡条件的式中并经整理得：二、刚性转子的动平衡计算（续）（1）动平衡的条件：当转子转动时，转子分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力和合力矩均为零。2）结论选取适当的比例尺，用图解法求出mbⅠrbⅠ和mbIIrbII；根据转子的结构选定rbⅠ和rbII，定出平衡基面I及II内的平衡质量mbⅠ和mbII。二、刚性转子的动平衡计算（续）（2）对于动不平衡的刚性转子，不论它有多少个偏心质量，以及分布在多少个回转平面内，都只需在选定的两个平衡基面

5、内增加或除去一个适当的平衡质量，就可以使转子获得动平衡---------双面平衡。（3）动平衡同时满足静平衡的条件经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子不一定动平衡。根据平衡条件有：解:已知：,10,20,15,104321kgmkgmkgmkgm====cm，lllcmrcmrrcmr30,20,30,403423123421=======cmrrbIIbI50==??==bIIbImm求0313203132223344332211=+++=+++bIIbIIbIbIrmrmrmrmrmrmrmrmvvv

6、vvvvv作质径积多边形Wm以例:基面I：基面II：例1（续）°===66.5/bIbIIbwbIkgrWmqm°===1454.7/bIIbIIIIbwbIIkgrWmqm§6-3刚性转子的平衡实验一、静平衡实验一、静平衡实验（续）二、动平衡实验动平衡机的工作原理示意图转子要完全平衡是不可能的，实际上，也不需要过高要求转子的平衡精度，而应以满足实际工作要求为度。为此，对不同工作要求的转子规定了不同的许用不平衡量，即转子残余不平衡量。许用不平衡量有两种表示方法：1.用质径积[mr]（单位g.mm）表示2.用偏心距[e](

7、单位μm)表示[e]=[mr]/m§6-4转子的许用不平衡量例：如图6－9所示，为一个一般机械的转子，质量为70kg，转速n=3000r/min，两平衡基面Ⅰ、Ⅱ至质心的距离分别为a=40cm，b=60cm,试确定两平衡基面内的许用不平衡量。解：因现在要平衡的是一个一般机械的转子，借助表6－1中“典型转子举例”一栏的说明，可知应选用平衡等级G6.3，其平衡精度A=6.3mm/s。今转子角速度ω=πn/30≈0.1n=300rad/s,可求得许用偏心距为[e]=1000A/ω=1000×6.3/300=21μm许用不平衡质

8、径积为:[mr]=m[e]=70×21=1470kg.μm=147g.cm两平衡基面Ⅰ、Ⅱ内许用的不平衡质径积分别为:[mr]Ⅰ=[mr]b/(a+b)=147×60/100=88.2g.cm[mr]Ⅱ=[mr]a/(a+b)=147×40/100=58.8g.cm§6-5平面机构的平衡当机构中存在作往复运动和平面复