械原理机械平衡(朱理).ppt

机械平衡的目的及内容 刚性转子的平衡计算 刚性转子的平衡试验 刚性转子的许用不平衡量及平衡精度 思 考 题 * 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 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。 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/D≥0.2)， 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 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： 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]=m[e]；然后将其分配在两个平衡基面上，即 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。 ①一定不 ②也一定 ③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：① ；② 。 4. 已知某圆盘上有四处不平衡量，分别为m1、m2、m3、m4，其中， m2、m3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Ⅰ处(r1=100mm )有一直径? =50mm的通孔，位置Ⅱ处(r2=200mm)是一质量m2=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 ρ=7.8g/cm3。 x y O Ⅰ Ⅱ r1 135o r2 210o 解： x y O Ⅰ Ⅱ r1 135o r2 210o m1= ρb(π? 2/4)=765.76g m1r1=76.576kg·mm m2r2=100kg·mm mbrb=109.087kg·mm 72.69160 解： x y O Ⅰ 位于第Ⅲ象限。 Ⅱ r1 135o r2 210o m1= ρb(π? 2/4)=765.76g 比较方便的方法:将x轴通过Ⅰ处中心 x y 例 题2：在图示转子中，已知各偏心质量m1=10kg， m2=15kg， m3=20kg， m4=10kg，各回转半径分别为r1=40cm， r2= r4=30cm， r3=20cm，方位如图示。若设置于平衡 基面Ⅰ、Ⅱ中的平衡质量mbI、 mbⅡ的回转半径均为 50cm，试求mbI、 mbⅡ的大小和方位