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第十八章 机械的平衡 §§1818－11 机械平衡的目的及内容机械平衡的目的及内容 §§1818－22 刚性转子的平衡计算刚性转子的平衡计算 §18－3 刚性转子的平衡实验 §18－4 转子的许用不平衡量 §18－6 平面机构的平衡 浙江大学专用 §18－1 机械平衡的目的及内容 一、平衡的目的平衡的目的 大多数机械都是由回转构件和作往复运动的构件所组成，除了 中心惯性主轴与回转轴线重合中心惯性主轴与回转轴线重合，且作等速回转的构件外且作等速回转的构件外，其它其它 所有的构件都要产生惯性力。 举例举例：：已知图示转子的重量为已知图示转子的重量为G=G=1010 NN ，重心重心 PP 与回转轴线的距离为1 mm ，转速为n=3000 rppm,, 求离求离心力力P的大小的大小。 e P=ma=Geω/g2 ω G -3 2 =10×10 [2π×3000/60]/9.8=100 N N21 N21 如果转速增加如果转速增加一倍倍，n=6000 rpm P=400 N 由此可知：不平衡所产生的惯性力对机械运 P 转有很大的影响转有很大的影响。 ωω θ P力的大小方向始终都在变化，将对运动副 G 产生动压力产生动压力。 N 附加动压力会产生一系列不良后果： 21 浙江大学专用 ①增加运动副的摩擦，降低机械的使用寿命。 ②②产生有害的振动产生有害的振动，使机械的工作性能恶化使机械的工作性能恶化。 ③降低机械效率。 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 力力、减轻振动减轻振动、改善机械的工作性能和提高使用寿命改善机械的工作性能和提高使用寿命。 二、平衡的内容 根据构件运动特点形式的不同根据构件运动特点形式的不同，平衡问题可归纳为如下两个方面平衡问题可归纳为如下两个方面： 1.回转件的平衡 a)a)刚性转子的平衡刚性转子的平衡 工作转速n(0.6~0.75)ne1转子一 阶自振频率阶自振频率。可忽略运动时的可忽略运动时的 轴线变形。平衡时可采用理论 力学力系平衡的原理力学力系平衡的原理。。 浙江大学专用 b)挠性转子的平衡 当转子工作转速当转子工作转速nn ≥≥((00..66~00..7575)n)ne11 ，，且且 运动 重量和跨度较大，运转时会产生较大 静止 ω 的变形，使离心惯性力大大增加。此 类问题复杂，有专门的学科论述。 2)机构的平衡机构的平衡 对平面连杆机构，由于作往复运动和平面运动的构件总是存在 加速度，就单个构件而言，是无法平衡的。但可以将整个机构 一并考虑，采取措施对总的惯性