械原理机械平衡朱理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 机械的平衡,4.1 机械平衡的目的和内容,4.2 刚性转子的平衡计算,4.3 刚性转子的平衡试验,4.4 刚性转子的许用不平衡量及平衡,精度,4.5 平面机构的平衡,思考题,机械平衡的目的及内容,4.1.1 机械平衡的目的,设法将构件的不平衡惯性力加以平衡，以消除或减小惯性力的不良影响。,4.1.2 机械平衡的内容,机械平衡的内容,转子的平衡,(2)机构的平衡,1)刚性转子的平衡,静平衡,仅惯性力平衡。,动平衡,惯性力和惯性力偶矩的同时平衡。,2)挠性转子的平衡,作往复移动或平面复合运动的构件,需就整个机构来加以平衡，即机械在机座上的平衡。,刚性转子的平衡计算,4.2.1 静平衡计算,静不平衡转子：,轴向尺寸较小(b/D0.2)，质量可认为分布在同一平面内，其不平衡在静态时可显现出盘状转子。,静平衡条件：,静平衡计算：,对于结构静不平衡的转子，计算确定在一个平衡基面内需加或去除的平衡质量，使其得以平衡，即单面平衡。,4.2.2 动平衡计算,动不平衡转子,轴向尺寸较大b/D0.2)，质量不可视为分布在同一平面内，其不平衡 只有在运转时才显现出来的转子。,动平衡条件：,动平衡计算：,对于结构动平衡转子，计算确定两个平衡基面内需要加或除去的平衡质量，使之完全平衡，即双面平衡。,例1,例2,刚性转子的平衡试验,4.3.1 刚性转子的静平衡实验,实验装置：,导轨式静平衡仪、滚轮式静平衡仪,4.3.2 刚性转子的动平衡实验,实验特点：,结构简单，操作方便，能满足一定的精度要求，但工作效率低。对于批量转子的平衡，可采用一种快速测定平衡的单面平衡机。,实验设备：,驱动系统、支承系统、测量显示系统等组成。,振动传感器将转子所引起的振动转换成电信号，通过电子线路加以处理和放大，最后用仪器显示出被试转子的不平衡质量矢径积的大小和方位。,平衡原理：,刚性转子的许用不平衡量及平衡精度,根据工作要求，对转子规定适当的许用不平衡量是很有必要的。,1.许用不平衡量表示方法,许用不平衡矢径积：,以mr表示,许用偏心距：,以e表示,两种表示的关系：,e=mr/m,转子的平衡精度等级：,国际上已标准化，见表9.1,2.转子许用不平衡量的确定：,静不平衡的转子：,许用不平衡量e在选定A值后可由上式求得,。,动不平衡的转子：,先由表中求出e，再求得许用不平衡矢径积mr=me；然后将其分配在两个平衡基面上，即,思 考 题,静平衡的回转构件,是动平衡的，动平衡的回转构件,是静平衡的。,一定不,也一定,不一定,2.在对回转构件进行动平衡时，可采用,或,的平衡方法。,3.静平衡的试验目的是使回转件的,和,重合。而动平衡的平衡条件用力学表达式可表达为：,；,。,4.已知某圆盘上有四处不平衡量，分别为m,1,、m,2,、m,3,、m,4,，其中，m,2,、m,3,为挖孔，为使该圆盘达到静平衡，试求应添加的平衡质量及其方位。如果需要挖孔处理，则应加的平衡质量及其方位又如何？,例题1：一钢制圆盘，圆盘厚,b,=50mm，位置处(r,1,=100mm)有一直径,=50mm的通孔，位置,处(r,2,=200mm)是一质量,m,2,=0.5kg的重块。为使圆盘平衡，拟在圆盘上,r,=200mm处制一通孔。试求此孔的直径与位置。钢的密度,=7.8g/cm,3,。,x,y,O,r,1,135,r,2,210,解：,x,y,O,r,1,135,r,2,210,m,1,=,b,(,2,/4)=765.76g,m,1,r,1,=76.576kgmm,m,2,r,2,=100kgmm,m,b,r,b,=109.087kgmm,72.6916,0,解：,x,y,O,位于第象限。,r,1,135,r,2,210,m,1,=,b,(,2,/4)=765.76g,比较方便的方法:将x轴通过,处中心,x,y,例 题2：在图示转子中，已知各偏心质量,m,1,=10kg，,m,2,=15kg，,m,3,=20kg，,m,4,=10kg，各回转半径分别为,r,1,=40cm，,r,2,=,r,4,=30cm，,r,3,=20cm，方位如图示。若设置于平衡 基面、中的平衡质量,m,bI,、,m,b,的回转半径均为 50cm，试求,m,bI,、,m,b,的大小和方位。(,l,12,=,l,23,=,l,34,),解：,计算各不平衡量：,F,1,=,m,1,r,1,=400kg,cm,F,2,=,m,2,r,2,=450kg,cm,F,3,=,m,3,r,3,=400kg,cm,F,4,=,m,4,r,4,=300kg,cm,分别向平衡基面、分解：,x,y,O,1,x,y,O,2,平衡基面,平衡基面,F,1,F,2,F,3,F,2,F,3,F,4,平衡基面上不平衡量：,mr,bIx,=283.33kg,cm,mr,bIy,=28.87g,cm,mr,bI,=284.797kg,cm,m,bI,=5.696kg,位于第象限。,x,y,O,1,x,y,O,2,平衡基面,平衡基面,F,1,F,2,F,3,F,2,F,3,F,4,bI,=5.8181,=5,49,5,F,bI,a,bI,平衡基面上不平衡量：,F,bx,=-318.14kg,cm,F,by,=210.84kg,cm,F,b,=381.66kg,cm,m,b,=7.633kg,位于第象限。,x,y,O,1,x,y,O,2,平衡基面,平衡基面,U,1,U,2,U,3,U,2,U,3,U,4,b,=146.466,=146,27,58,U,bI,a,bI,U,b,a,b,