8_第八章_回转件的平衡详解.ppt

第8章 回转件的平衡 §8－1 回转件的目的、类型及方法 平衡的目的：研究惯性力分布及其变化规律，并采取相应的 措施对惯性力进行平衡，从而减小或消除所产生的附加动压 力、减轻振动、改善机械的工作性能和提高使用寿命。 §8－1 回转件的目的、类型及方法 §8－1 回转件的目的、类型及方法 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－2 回转件的平衡计算 §8－3 回转件的平衡实验 §8－3 回转件的平衡实验 §8－1 回转件平衡的目的、类型及方法 §8－2 回转件的平衡计算 §8－3 回转件的平衡实验 一、机械平衡的目的 例、有一重量G=10N的刚性转子， 重心与回转轴线的距离为e=1mm， 当n=10000r/min时，产生的离心惯性力P=1120N，且方向随时变化。 机械运转时，离心惯性力的危害性： ?在运动副中引起附加动压力 摩擦力? 磨损?，?? ?增加构件的内应力， 内应力? 强度? ?使机械及基础产生振动 工作精度?，可靠性? 疲劳强度? 噪音? 产生共振 但也有利用不平衡惯性力引起的振动来工作的。 二、机械平衡的类型 1、转子的平衡 转子：绕固定轴旋转的构件 ?刚性转子的平衡： 构件不发生明显的变形。 ?挠性转子的平衡： 高速、细长的构件，如：航空发动机、汽轮机、发电机的转子，工作时构件发生明显的变形。 2、机构的平衡 三、机械平衡的方法 1、计算法 2、实验法 一、刚性转子的静平衡（近似地认为质量分布在同一回转平面内） 适用范围： 不平衡的原因： 质心不在转轴上，惯性力 平衡的条件： 平衡的方法： 加（去）一平衡重，使构件上各质量的惯性力的矢量和等于零，即 计算举例： 已知：一圆盘有不平衡质量m1、m2、m3、m4 回转半径为：r1、r2、r3、r4， ?=const 求：平衡质量mb及方位rb。 惯性力不平衡 设加一平衡质量mb，方位rb，圆盘处于平衡，则： ---质径积 ?可在rb处加平衡质量mb， 讨论 或在- rb处挖去mb。 ?也可将mb rb分解成若干个 ? ?对于静不平衡的转子，不论它有多少个偏心质量，都只需要在一个面内进行平衡，故称为：“单面平衡”。 二、刚性转子的动平衡（质量分布不在同一回转平面内） 适用范围： 不平衡的原因： 这种不平衡状态只有在回转体运转的情况下才能显示出来，所以称为动平衡。 平衡的条件： 平衡的方法：选两个平衡基面，将不平衡质量产生的惯性力分解到两平面上，然后在这两个平衡基面上按静平衡的方法进行平衡。 平衡质量块 动平衡转子实物 平衡去重孔 轴承 凸轮 平衡配重块 动平衡转子实物 由理论力学知，一个力F可以分解为与它平行的两个分力FⅠ和FⅡ。 对B点取矩： 对A点取矩： 对B点取矩： 对A点取矩： 在Ⅰ、Ⅱ两面上按静平衡的方法进行平衡即可。 讨论 ?静平衡中讨论的几点，在此全部适用； ?无论有多少个不平衡重，只需选两个平衡基面，故称为：“双面平衡”； ?动平衡的构件一定是静平衡的，反之则不一定。 ?动平衡的步骤是先分解、后平衡。 例、三根曲轴中，已知： 试判断哪根曲轴达到静平衡？哪根达到动平衡？ 例、图示转子有两个不平衡质量mA=30g、mB=60g、rA=rB=100mm，位置如图。现已选定平衡基面I、II，试确定在两平衡基面上需增加的平衡质径积mbIrbI和mbIIrbII的大小与方位。 解：I面 II面 方向与x方向成225?。 方向与rB相反。 mbⅡ r m m r 例：该转子是否平衡？若不平衡，问在Ⅰ、Ⅱ面上应加的平衡重（质径积） l L Ⅱ Ⅰ mbⅠ rbⅠ rbⅡ 解： 例：求在平衡基面Ⅰ、Ⅱ面上应加的平衡重（质径积） Ⅰ r a b Ⅱ m rⅠ rⅡ 一、将m分解到两平衡基面Ⅰ、Ⅱ上 二、在平衡基面Ⅰ、Ⅱ上加配重 1、静平衡实验 导轨式平衡架 特点：结构简单、精度高，但两刀口平行、调整困难，且要求两轴端直径相同。一般要经过多次实验才能找准，工作效率低，不适合批量生产。 导轨式静平衡架 O O G S G S 导轨式静平衡架 G S O O G S 导轨式静平衡架 G S O O G S 导轨式静平衡架 G S O O G S 导轨式静平衡架 G S