第六讲机械平衡摘要.ppt

第六章 机械的平衡 §6-1 机械平衡的目的及内容 §6-2 刚性转子的平衡计算 §6-3 刚性转子的平衡实验 §6-4 转子的许用不平衡量 §6-5 平面机构的平衡 §6-1 机械平衡的目的及内容 机械不平衡的原因 机械在运转时，构件所生产的不平衡惯性力将在运动副中引 起附加的动压力。 例 磨削工件的砂轮 增大了运动副中摩擦和构件中的内应力，降低了机械效率和使用寿命，影响机械本身的正常工作， 也必将引起机械及其基础产生强迫振动，甚至产生共振。 会导致工作机械及其厂房建筑受 到破坏。 A B S S m=12.5 kg e=1 mm n = 6000 r/min FⅠ FⅠ= meω 2 = 5000 N 其方向作周期性变化 FⅠ在转动副中引起的附加反力是砂轮自重的40倍。 消除或减小不平衡惯性力的不良影响。特别在高速精密 机械中，机械的平衡具有重要意义。 1 机械平衡的目的 机械不平衡的合理利用 机械中的不平衡惯性力可以利用来做有益的工作，如：振动筛、振动装料机、振动选料机、按摩机等。 2 机械平衡问题的内容 转子的平衡 机构的平衡 机械平衡问题的分类 挠性转子 质量较大、径向尺寸较小且工作转速高于（0.6~0.75）一阶共振转速的转子，此状态下转子的弯曲弹性变形不可忽略 转子——绕固定轴回转的构件 刚性转子: 工作转速低于（0.6~0.75）一阶共振转速的转子，此状态下的转子的弹性变形可忽略不计 挠性转子平衡 刚性转子平衡 （2）机构的平衡 作往复移动或平面复合运动的构件，其所产生的惯性力无法 在该构件上平衡，而必须就整个机构加以平衡。 即设法使各运动 构件惯性力的合力和合力偶得到完全地或部分的平衡，以消除或 降低其不良影响。 此类平衡问题为机构的平衡或机械在机座上的 平衡。 故这类转 子称为静不平衡转子。 其质量可近似认为分布在同一回转平面内。 这时其偏心质量在转子运转时会产生惯性力， §6-2 刚性转子的平衡计算 为了使转子得到平衡，在设计时就要根据转子的结构，通过 计算将转子设计成平衡的。 1.刚性转子的静平衡计算 （1）静不平衡转子 对于轴向尺寸较小的盘形转子(b/D 0.2)， 因这种不平衡现象在转子静态时就可表现出来， b A B D 回转平面 m m r ω FⅠ G 平衡后转子的各偏心质量（包括平衡质量） 的惯性力的合力为零。 对于 静不平衡转子，利用在其上增加或除去一部分 质量，使其质心与回转轴心重合，即可使转子的惯性力得以平衡 的方法。 （2）静平衡及其条件 静平衡 静平衡的条件 ΣF＝0 即 ∑mi ri―不平衡质径积 mbrb ―平衡质径积 满足静平衡的条件： ? mb rb Fb r4 m1 r1 m2 m4 m3 r3 F1 F3 F2 F4 r2 即： + Fb = 0 ∑Ｆ　　 ｉ 刚性转子静平衡具体措施 静平衡也被称作单面平衡 或在rb相反方向减去一个mb （去重） 质径积矢量和为零 满足静平衡的条件： 在rb处增加一个平衡质mb（配重） mb rb ∑mi ri mbrb mb rb mb rb 满足静平衡条件 Ⅱ 2 刚性转子的动平衡计算 适用条件： 轴向尺寸较大的场所（b/d＞0.2） 在 Ⅰ―Ⅰ、Ⅱ―Ⅱ平面 存在着偏心质量m1、m2，且: 但 ∑M ≠0 即： m1 r1+ m2 r2