绪论上一页下一页返回总目录退出机械原理CAI机械工程学院机械设计及理论研究所机械工程学院机械设计及理论研究所THEORYOFMECHANISMANDMACHINE绪论上一页下一页返回总目录退出目录CAI回主页退出系统绪论上一页下一页返回总目录退出第十章机械的平衡10.1机械平衡的目的及内容10.2刚性转子的平衡计算10.3刚性转子的平衡实验10.4转子的许用不平衡量10.5挠性转子的动平衡简述*10.6平面机构的平衡绪论上一页下一页返回总目录退出10.1机械平衡的目的及内容 不平衡惯性力的利用(如：打夯机)10.1.1机械平衡的目的 不平衡惯性力的危害： 增大运动副中的摩擦，降低效率； 增大构件中的内应力，降低寿命； 引起振动，甚至产生共振。第十章机械的平衡绪论上一页下一页返回总目录退出10.1.2机械平衡的内容 转子的平衡转子——绕固定轴回转的构件。 刚性转子的平衡 刚性转子——本身产生的弹性变形很小的转子，不考虑弹性变形。 转子的静平衡——要求转子的惯性力达到平衡。 转子的动平衡——要求转子的惯性力及惯性力矩均达到平衡。 挠性转子的平衡 挠性转子——工作过程中产生较大弯曲变形的转子，考虑弹性变形。第十章机械的平衡绪论上一页下一页返回总目录退出 对于作往复移动或平面往复运动的构件所产生的惯性力的合力和合力偶的平衡 ——机械在机座上的平衡。 机构的平衡第十章机械的平衡绪论上一页下一页返回总目录退出10.2刚性转子的平衡计算 平衡条件： 已知偏心质量m1、m2、m3，其回转半径r1、r2、r3，当角速度为时，产生的离心惯性力为: F1=m12r1、F2=m22r2，F3=m32r3, 可
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达为Fi=mi2ri,i=1、2…。 加一平衡质量mb,，回转半径rb， 产生的离心惯性力为Fb=mb2rb 满足平衡条件：F=Fb+Fi=010.2.1刚性转子的静平衡 平衡范围：轴向宽度与直径之比b/D<0.2的转子。第十章机械的平衡绪论上一页下一页返回总目录退出 刚性转子的静平衡条件： 即：离心惯性力的矢量和为零。 还可表达为W=mbrb+miri=0 即:质径积矢量和为零。第十章机械的平衡me——质径积（质量与向径的乘积）绪论上一页下一页返回总目录退出 定比例尺w（Kg·cm/mm） 依次作矢量W1=m1r1，W2=m2r2，W3=m3r3，并使其首尾相接。 使矢量图封闭，量出Wb=mbrb。 选定rb,求得mb。 平衡计算方法： 静平衡又称单面平衡。第十章机械的平衡绪论上一页下一页返回总目录退出 平衡方法（配置质量法）： 不平衡：——质心偏离回转中心，åF¹0 平衡：加平衡配置质量mb使F=Fb+åFi=0mew2=mbrbw2+åmiriw2=0即me=mbrb+åmiri=0me——质径积（质量与向径的乘积） 平衡方法：第十章机械的平衡绪论上一页下一页返回总目录退出 动不平衡原因： 10.2.2刚性转子的动平衡 平衡范围：轴向宽度与直径之比b/D＞0.2的转子。第十章机械的平衡 质量分布不能看作在同一回转平面内。 各Fi不再为平面汇交力系，而是空间力系。 尽管有时åFi=0，但由于有惯性力偶矩，轴承处仍有附加动压力。 这种动不平衡只有构件回转时才显示出来――动平衡（双面平衡）绪论上一页下一页返回总目录退出 平衡条件：已知偏心质量m1、m2、m3,其回转半径r1、r2、r3，分布在不同回转面内，当角速度为时，产生离心惯性力P1=m1r12,P2=m2r22,P3=m3r32,因P1、P2、P3不在同一回转面内，故会形成一惯性力偶。须满足平衡条件：P=0，M=010.2.2刚性转子的动平衡第十章机械的平衡 即:离心惯性力矢量和为零, 离心惯性力所构成的力偶矩矢量和也为零。绪论上一页下一页返回总目录退出 选择两个平衡基面T’、T’’； 将各平面内mi分解到T’、T’’内； 平衡计算方法：第十章机械的平衡此时，相当于将三个不平衡平面内的不平衡量用T’、T’’平面内的不平衡量等效代替绪论上一页下一页返回总目录退出 对两平衡基面分别进行静平衡。面满足：Pb’+P1’+P2’+P3’+…=0或：mb’rb’+m’1r1+m’2r2+m’3r3+…=0,求得mb’、rb’。同理：在面内求得mb”、rb”。 平衡计算方法： 动平衡又称双面平衡。绪论上一页下一页返回总目录退出1、平衡条件中包含着静平衡条件，而静平衡条件中不包含动平衡条件；2、经过动平衡的回转件一定是静平衡的，经过静平衡的回转件不一定是动平衡的。 动静平衡的关系：绪论上一页下一页返回总目录退出绪论上一页下一页返回总目录退出
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