机械原理 机械的平衡

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1、第六章机械的平衡3.刚性回转件的平衡试验;2.刚性回转件的平衡计算4.机构的平衡简介.1.机械平衡的目的与内容机械原理第六章1§6-1机械平衡的目的与内容一.机械平衡的目的不平衡惯性力的存在---消除或减轻轴承所受的附加动压力.1.回转件的平衡2.整机的平衡---机器在机座上的平衡.刚性回转件---转速低(),转子动挠度小;挠性回转件---转速高,转子动挠度大,是近年发展起来的新课题;对含作往复运动和作平面复杂运动的构件,难以使其质心加速度为0,只能作整机研究.二.内容第一临界速度机械原理第六章2§6-2刚性回转件的平衡一.分类---按不

2、平衡的形式分1.静不平衡相对较薄(),可近似认为质量分布在同一平面内,各质点惯性力共面.*特点若不平衡,则质心不在回转轴线上,在静止状态下可完全表现出来---对其平衡称静平衡.机械原理第六章32.动不平衡--其不平衡在静止时不能完全表现出来.几何特点:,不能认为质量分布在同一平面内1)静平衡而动不平衡2)静不平衡且动不平衡特点:ⅰ)总质心在轴线上,惯性力的合力为0---静平衡;ⅱ)运转时产生P1,P2,形成惯性力偶矩,运动副受到附加动压力---动不平衡.特点:ⅰ)总质心不在轴线上,惯性力的合力不为0---静不平衡;ⅱ)将惯性力向质心简化,

3、除合力外还有惯性力偶矩--动不平衡.---对其平衡称动平衡.机械原理第六章4二.静平衡计算(使惯性力的合力为0)*仅Wb的大小和方向未知,是有确定解的问题.可用解析法或矢量图解法求解.1.问题:回转面内,n个不平衡质量产生的惯性力的合力不为0:2.平衡质径积的计算在回转面内适当位置加上适当配重,使其惯性力的合力等于0:即:令,则有机械原理第六章53.配重的安装特殊地,取1)在同一回转面内安装（1）根据回转件的特点选定向径后,配重的大小也相应确定.（2）既可在处加上质量,也可在处除去质量.2)将配重分解到任意选定的两个平面内安装按平行力分解

4、原理:消去得解得:机械原理第六章6三.动平衡计算(使惯性力的合力和合力偶矩均为0)也可直接采用解析法求解1.问题:若干回转面内有不平衡质量;2.方法:先将各不平衡质量的惯性力分解到任意选定的两个平衡基面上去,然后再分别就这两个基面作静平衡.机械原理第六章7四.回转件平衡的特点1.平衡条件1)静平衡:,(使回转件的质心落在其轴线上即可);2)动平衡:2.最少平衡基面数1)静平衡最少需一个平衡基面,称单面平衡;2)动平衡最少需两个平衡基面,称双面平衡.*动平衡的回转件一定是静平衡的,反之则不然.机械原理第六章812-1图示为一薄盘转子，重量Q

5、=400N，经静平衡测定其重心S偏距e=1mm，方向垂直向下。由于该回转面不允许安装平衡重量，只能在平面Ⅰ、Ⅱ上校正(a=0.1m,b=0.16m)。求在Ⅰ、Ⅱ平面上应加的平衡重径积的大小与方向。解:薄盘的不平衡重径积由平衡条件解之得:机械原理第六章96-1.图示非匀质转子中，已知偏心质量为m1=3g,m2=4g,m3=5g;它们的位置半径为r1=r2=r3=100mm;轴向分布尺寸为l1=100mm,l2=120mm,l3=320mm,l4=340mm。角度参数为：α1=600;α2=1300;α3=2400.取平衡的配重基面为Ⅰ和Ⅱ。

6、配重的质心回转半径为rⅠ=rⅡ=100mm.试求平衡配重mⅠ和mⅡ的大小和平衡方位（允许采用图解法和解析法求解）。机械原理第六章10解：1）将质径积分解到两平衡基面上：L=l1+l2+l3+l4=880mm.W1Ⅰ=m1ⅠrⅠ=m1r1(l2+l3+l4)/L=265.91g.mmW1Ⅱ=m1ⅡrⅡ=m1r111/L=34.09g.mmW2Ⅰ=m2ⅠrⅠ=m2r2(l3+l4)/L=300g.mmW2Ⅱ=m2ⅡrⅡ=m2r2(11+l2)/L=100g.mmW3Ⅰ=m3ⅠrⅠ=m3r3l4/L=193.18g.mmW3Ⅱ=m3ⅡrⅡ=m3

7、r3(11+l2+l3)/L=306.82g.mm机械原理第六章11对平衡基面Ⅰ，解得：对平衡基面2，同理可解得平衡基面Ⅰ机械原理第六章12机械原理第六章13§6-3回转件的平衡试验一.问题的提出常存在设计时符合平衡条件,但制成品未达到预期效果的情况(制造安装误差,材质不均匀,计算不精确等引起),需用试验法解决.二.静平衡试验法1.导轨式静平衡架回转件静止时,重心S应处在最低位置.在其反向贴橡皮泥,使其能随意静止即可.注意:刀口处有摩擦存在,需正反试验;优点:简便易行缺点:要求两端轴颈直径相同.机械原理第六章142.圆盘式静平衡架优点:一

8、端可调,可平衡两端轴颈不等的回转件;缺点:精度较低(总法向压力大---摩擦大;轴承易脏)机械原理第六章153.转子许用不平衡重有两种表示方法：1）许用质径积[mr];2)许用偏心距[e];用于