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第十一章机械的平衡 第一节 概述 第二节 转子平衡设计 第三节 机构的平衡 1. 静平衡设计 已知： 分布于同一回转平面内的偏心质量为m1, m2和m3 从回转中心到各偏心质量中心的向径为r1，r2 和r3。 当转子以等角速度w转动时，各偏心质量所产生的离心惯性力分别为：F1，F2，F3。 增加一个平衡质量mb，其向径为rb 所产生的离心惯性力为Fb。 （2）对于静不平衡的转子，无论它有多少个偏心质量，都只需要适当地增加一个平衡质量即可获得平衡,即对于静不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为1。 2.动平衡设计 径宽比D/b 5的转子（多缸发动机的曲柄、汽轮机转子）。 特点：轴向宽度较大，其质量分布在几个不同的回转平面内。 2. 动平衡设计 设转子上的偏心质量m1, m2和m3分别在回转平面1，2，3内，其质心的向径分别为r1 、r2 、r3。 2. 刚性转子的动平衡设计 由理论力学的知识可知 2.动平衡设计 对于平面 ： 2. 动平衡设计 结论： (1) 动平衡的条件：当转子转动时，转子上分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩均为零。 二、挠性转子平衡设计 当转子的工作转速超过第一临界转速时，由离心惯性力所引起的弯曲变形增加到不可忽略的程度，且其变形量随转速变化，这类转子称为挠性转子。 由于转子在运转中产生明显的变形---动挠度。 二、 挠性转子平衡简介 （2）消除或减小转子的支承动反力，并不一定能减小转子的弯曲变形程度，而明显的动挠度对转子具有不利的影响。 第三节 机构的平衡 一般存在往复运动或平面复合运动构件，其惯性力和惯性力矩不可能在构件内部平衡。 二、 机构惯性力的完全平衡 1.加平衡质量法 ??? 在某些机构中,可通过在构件中添加平衡质量的方法来完全平衡其惯性力。 1.加平衡质量法 为使替代前后的力学效应完全相同，必须满足下列条件： ??? （1）所有替代质量之和与原构件质量相等； ??? （2）所有替代质量的总质心与原构件的质心重合； ??? （3）所有替代质量对质心的转动惯量与原构件对质心的转动惯量相同。 ??? 1.加平衡质量法 ???两点动替代： 满足上述三个条件时，替代质量产生的总惯性力和惯性力矩与原构件的惯性力和惯性力矩相等。 2.对称布置法 ??? 当机构本身要求多套机构同时工作时，可采用对称布置方式使惯性力得到完全平衡 三、机构惯性力的部分平衡 部分平衡: 平衡机构总惯性力中的一部分。 三、 机构惯性力的部分平衡 1、 加平衡质量法 图示的曲柄滑块机构：用质量静替代可得到两个可动的替代质量mB和mC。 2. 近似对称布置法 ??? 由于采用的是非完全对称布置，所以只能使惯性力在机架上得到部分的平衡。 3. 加平衡机构法 ?平衡曲柄滑块机构中一阶惯性力： 用齿轮机构作为平衡机构。 本章小结 1.了解机械平衡的目的及其分类，掌握机械平衡的方法。 2.熟练掌握刚性转子的平衡设计方法。 3.了解挠性转子的特点及其与刚性转子的主要区别。 4.了解平面机构惯性力平衡的方法。 章目录 上一页 下一页 第十一章 机械的平衡 羊熔阶锈愉底魔足践螟抒堰瞒浦竖循耘嫂咀章遂铅酗勾罚南闪箔谤度案兵Ch11机械平衡Ch11机械平衡 一．研究机械平衡的目的 构件的不平衡惯性力? ? 运动副中的动压力? ? 摩擦和内应力? ? 机械的效率和使用寿命?，严重的会导致共振。 惯性力的不良影响： 机械平衡的目的： 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。 有一些机械是利用不平衡惯性力来工作的，如：振实机、按摩机、蛙式打夯机、振动打桩机、振动运输机等。 第一节 概 述 徐乘千磷迁综隐锚妙紧芜屏粪猾伙绵摸思粗盛朝畴溜市卿漫汕彤圭祸卫绘Ch11机械平衡Ch11机械平衡 二．机械平衡的种类 1）刚性转子的平衡 2）挠性转子的平衡 2. 机构的平衡 刚性转子——刚性好、共振转速高、工作转速一般低于、弹性小。 挠性转子——质量很大、跨度很大、径向尺寸小、共振转速低、产生的变形较大。 方法：基于弹性梁的横向振动理论。 对整个机构加以研究，设法使各运动构件惯性力的合力和合力偶达到完全地或部分的平衡。 1 . 转子的平衡 通过重新调整转子上质量的分布，使其质心位于位于旋转轴线上。 冉厄疾昨犊馅情粤瓣淖客抱涸材荤硅依番赎溉驮呀全铺养誉秀粳邯辱蒂惹Ch11机械平衡Ch11机械平衡 第二节 转子平衡设计 一. 刚性转子平衡设计 1. 静平衡