6机械的平衡讲解.ppt

动平衡结论 产生动不平衡的原因是合惯性力、合惯性力偶矩均不为零（特殊情况下，合惯性力为零，而合惯性力偶矩不为零） 动平衡的条件：转子上各个质量所产生的空间惯性力系的合力及合力偶均为零 对于动不平衡的刚性转子，只要分别在选定的两个平面内各加适当的平衡质量，就能达到完全平衡。即要使转子达到动平衡，所需加的平衡质量的最少数量为2。故动平衡又称双面平衡 由于动平衡同时满足静平衡的条件，故经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子不一定是动平衡的 刀 口 式 静 平 衡 架 静平衡实验（续） 滚 轮 式 静 平 衡 架 2 动平衡实验 1. 电机 2. 带传动 3. 万向联轴节 4. 试件 5-6. 传感器 7. 解算电路 8. 选频放大器 9. 仪表 10. 整形放大器 11. 鉴相器 12. 光电头 13. 整形放大器 14. 相位标记 15. 相位表 800 Ⅱ Ⅰ Ⅱ 1100 150 150 150 150 200 1100 m3 Ⅰ Ⅱ G3 G3 Ⅰ 800 2 . 向Ⅰ 、Ⅱ两平面分解不平衡质径积 1）向Ⅰ 面分解G3 建立力学模型 r r Ⅰ Ⅱ 1100 150 2）向Ⅰ 面分解G2 m2 Ⅰ Ⅱ 150 150 150 200 1100 G2 G2 建立力学模型 Ⅰ 800 r 800 Ⅱ r r r G2 150 150 200 1100 m1 G1 Ⅰ Ⅱ 350 1100 Ⅰ Ⅱ G1 G1′方向设反 800 Ⅱ r r G1″ 建立力学模型 2）向Ⅰ 面分解G1 Ⅰ 800 r r r G1′ r Ⅰ r G1′ r 取比例尺μ作矢量多边形 3. 求Ⅰ面平衡质径积 Ⅱ r r G1″ 取比例尺μ作矢量多边形 4. 求Ⅱ面平衡质径积 将平衡基面Ⅱ改选在带轮 宽度的中截面上解法略 §6-5 平面机构的平衡 产生不平衡惯性力的构件： 平面移动构件、 平面复杂运动构件 研究对象：整个机构 由于平面移动构件、 平面复杂运动构件所产生的不平衡惯性力 不便于在构件本身予以平衡，所以必须就整个机构加以研究。 机构中各构件所产生的总惯性力的处理： 合成为一个通过机构质心的总惯性力和一个总惯性力偶矩。 且此惯性力和惯性力偶矩全部由基座来承担。 机构平衡的条件： 机构的总惯性力等于零，即： 机构的总惯性力偶矩等于零，即： 机构平衡的简化处理 只讨论总惯性力的平衡问题 机构平衡的主要方法 完全平衡法 部分平衡法 1. 完全平衡法 利用平衡机构平衡 利用平衡质量平衡 利用平衡机构平衡 利用平衡质量平衡 （1）利用平衡机构平衡 如图所示的机构，左、 右两部分对A点完全对称， 故可使惯性力在轴承A处 所引起的动压力得到完全 平衡。 m ′ 如图所示ZG12-6型高速冷镦机 中，其主机构为曲柄滑块机构 ABC，平衡装置为四杆机构 AB′C ′ D′。加在C ′点处 的平衡质量为m ′与滑块C的 质量m相等。 此种平衡使得机器的转速提高后，振动仍较小。 此种平衡的特点： 平衡效果好，但使机构的结构复杂，体积增大。 m 2 3 4 1 （2）利用平衡质量平衡 1 2 3 4 四杆机构的质量分别为： m1 、m2、m3。 m1 m2 m3 将构件2 的质量m2用两个分别集中 于B、C两点的集中质量m2B、m2C 来替代。 在构件1的延长线上加一平衡质量 m′来平衡构件1 的质量m1 和m2B， 使构件1 的质心移到固定轴A处。 在构件3的延长线上加一平衡质量 M″来平衡构件3的质量m3和m2C， 使构件3的质心移到固定轴D处。 1 2 3 4 经整理后得： 同理有： 由质心位置为A条件得： m1 m3 加上平衡质量m′、m″以后，机构的总质心 S′应位于AD 线上一固定点，该点处的加速度 aS′=0，即机构的惯性力已得到平衡。 A B C 1 2 3 4 常见的动不平衡实例 m3 m1 m2 不能认为质量分布在同一平面 F F c m m 静平衡而动不平衡 §6-3 刚性转子的平衡实验 1 静平衡实验 随遇平衡 Q c 1 3 4 5 6 7 8 9 10 15 11 13 12 14 2 * 第6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 §6-1 机械平衡的目的及内容 1 机械平衡的目的 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。 2）机械不平衡惯性力导致的不良影响 ▲在运动副中产生附加的动压力，降低机械的效率和使用寿命 ▲变化的惯性力引起机械和机座的振动，常导致破坏性事故 3）机械平衡的目的 1）机械不平衡的原因 机械运动过程中所