第8章 机器动力学基础.ppt

二 刚性转子的静平衡设计 质量与向径的乘积称为质径积，表示在同一转速下转子上各离心惯性力的相对大小和方位。 m和e 分别为转子的总质量和总质心的向径； mi和ri 分别为转子各个偏心质量及其质心的向径； mb和 rb 分别为所增加的平衡质量及其质心的向径。 转子平衡后，其总质心将与回转轴线重合， 即 e = 0。 根据质径积 mbrb ，确定 rb 和 平衡质量大小。 安装方向：向量图上所指的方向。 若转子的实际结构不允许在向径rb的方向上安装平衡质量，如何做？ 为了使设计出来的转子质量不致过大，一般尽可能将rb 选大些，这样可使mb小些。 二 刚性转子的静平衡设计 在向径rb的相反方向上去掉一部分质量来使转子得到平衡 若转子的实际结构不允许在向径rb的方向上安装平衡质量，如何做？ （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。 二 刚性转子的静平衡设计 结论： （1）静平衡的条件： 分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力 为零或质径积的向量和为零。 根据转子结构定出偏心质量的大小和方位； 计算出为平衡偏心质量需添加的平衡质量的大小及方位； 在转子设计图上加上该平衡质量，使设计出来的转子在理论上达到平衡。 * 三. 动 平 衡 （1）动不平衡转子 b/D≥0.2 （2）刚性转子动平衡条件： ΣF＝0 ΣM＝0 b D 为什么静平衡转子没有考虑力偶矩问题？ 动不平衡问题： 在转子运动的情况下才能显示出来的不平衡现象。 * （3）动平衡方法 平行力分解原理 a b 思路： 双 面 平 衡 离心惯性力系：空间平行力系 动平衡设计步骤： 在转子上选定两个适于安装平衡质量的平面作为平衡平面或校正平面； 确定需在两个平衡平面内增加的平衡质量的质径积大小和方向； 选定向径，将平衡质量加到转子相应的方位上。 刚性转子的动平衡设计 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。 刚性转子的动平衡设计小结 (2) 对于动不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为2。 动不平衡 -- 双面平衡 静平衡 -- 单面平衡。 (3) 经过动平衡的转子一定静平衡； 反之，经过静平衡的转子则不一定是动平衡的。 * 刚性转子的静平衡与动平衡比较 * （5）动平衡实例 * * 四 刚性转子的平衡实验 1．静平衡实验 导轨式静平衡仪 2．动平衡实验 专用的动平衡机 balancing test * 7－解算电路，消除左右相互影响。 16－选择左右平衡面 8、10、13－放大电路 9－显示质径积 15－显示相位 12－光电头 11－鉴相器 * 本章小结 2、重点掌握： 转子静平衡、动平衡的联系与区分 平衡:调整质量分布,消除惯性力 1、概要 转子静平衡计算. 调速：速度波动带来危害，予以调节。 飞轮调速原理 * 习题 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 交 8.6 * 研究机械系统在外力作用下的真实运动规律，必须首先建立描述系统运动规律的运动参数随外力变化的关系式，即机械系统的运动方程式。　　机械是由机构组成的多构件的复杂系统，其一般运动方程式不仅复杂，求解也很繁琐，但对于单自由度的机械系统，只要知道其中一个构件的运动规律，其余所有构件的运动规律就可随之求得。因此，可以把复杂的机械系统简化成一个构件（称为等效构件），建立最简单的等效动力学模型，将使研究机械真实运动的问题大为简化。 　　转化的原则：使该系统转化前后的动力学效果保持不变。　　即，等效构件的质量或转动惯量所具有的动能应等于整个系统的总动能；等效构件上的等效力、等效力矩所做的功或所产生的功率，应等于整个系统的所有力、所有力矩所做功或所产生的功率之和 * * starting period * Stopping period * 例 燃气涡轮发动机中采用的离心式调速器（动画 * * * 利用它的储能作用，在选用较小功率原动机的情况下， 能帮助克服很大的尖峰工作载荷。 * 飞轮，就是一个具有较大转动惯量的盘状零件。由于飞轮的转动惯量较大，当系统出现盈功时，它可以以动能的形式将多余的能量储存起来，从而使等效构件角速度上升的幅度减小；反之，当系统出现亏功时，飞轮又可释放出其储存的能量，从而使等效构件角