[工学]第五章-机械的调速和平衡.ppt

二、平衡的分类 为使转子获得动平衡，应选定两个回转面 I和 II 作为平衡基面(即准备加上或除去平衡配重的回转面) 。 第 五 章 小 结 机器的速度波动分为哪两类，各用什么调节。 机器运转速度不均匀系数的定义。 刚性回转件的静平衡和动平衡各适用于何种场合， 条件各是什么。 　第五章　结 束 一、机械平衡的目的 二、平衡的分类 为使转子获得动平衡，应选定两个回转面 I和 II 作为平衡基面(即准备加上或除去平衡配重的回转面) 。 第 五 章 小 结 机器的速度波动分为哪两类，各用什么调节。 机器运转速度不均匀系数的定义。 刚性回转件的静平衡和动平衡各适用于何种场合， 条件各是什么。 　第五章　结 束 例： 某机械系统稳定运转时期的一个周期对应其等效构件转 一圈，其平均速度nm=100r/min，等效阻力矩Mr=Mr(φ) 如图所示，等效驱动力矩Md为常数，不均匀系数许用值 δ=3%。 求：① 等效驱动力矩Md ；② 等效构件转速最大值nmax和最小 值 nmin的位置及其大小； ③ 最大盈亏功 Amax ；④ 飞轮转动惯量 J 。 解：（1）一个周期内驱 动力矩所作之 功等于克服阻 力之功： 第 9 页 （N·m） 为常数，如图中直线a-a’所示。 （2） 与 的交点有b、c、d、e、f、g， 形成面积（1+1’）、2、3、4、5和6。 （1+1’）、3和5代表盈余功， 2、4和6代表亏空功。 第 10 页 （3）在位置 之间盈亏功为最大盈亏功： （4）确定JF 第 11 页 返回节目录 Δ §5-2 机 械 的 平 衡 第 12 页 当一质量为m、偏心距为e的构件以匀角速度ω绕转轴O转动时，将产生离心惯性力meω2；易得轴承O处的约束反力： Nj=mg —— 静反力 Na= meω2 —— 动反力 当j=270°时，轴承反力达到最大值 疲劳破坏 精度、可靠性下降 机械效率降低 惯性力 动反力 振动(共振) 第 13 页 1、按平衡对象分： 挠性转子的平衡 (n(0.6~0.75)nc1) 刚性转子的平衡 (n(0.6~0.75)nc1) (1) 回转件的平衡: 2、按平衡效果分： (1) 静平衡：惯性主矢为零。 (2) 动平衡：惯性主矢为零，惯性主矩为零。 ∴机械平衡的目的是：平衡机械运转时产生的不平衡惯性力系。 (2) 机构在机架上的的平衡: 机构有作平面复合运动的构件时，只能考虑机构总惯性力系在机架上的平衡。 第 14 页 三、平衡方法 对于回转构件：采用重新分布其质量的方法； 对于作移动、复合运动的构件，其运动副中的动压力无法消除，本节不讨论。 第 15 页 四、回转构件的静平衡 当回转件作匀速旋转，由于各质量产生惯性力(离心力)，构成一平面汇交于回转中心的力系: 若要保持平衡，应在同一回转面内加(或减)一质量m b，使之产生的离心力与原所有质量产生的离心力的合力F 为零。 若 平衡 若 不平衡 Fb —— 平衡质量的离心力 —— 原有质量的离心力 对于轴向宽度很小的构件可近似认为质量分布在同一回转面内。(适用于 ) 第 16 页 平衡时 即总质心通过回转轴线。 设转子以ω角速度转动,则： 静平衡条件 ： 分布于转子上各质量的惯性力(离心力)的 合力等于零。 或各质量块的质径积的矢量和为零！ m —— 转子的总质量。 —— 转子的总质心矢径。 —— 质径积。 或 第 17 页 可用图解法求平衡的质径积： 注意：也可在反方向上去掉相同的质量。 第 18 页 静平衡架 第 19 页 五、回转构件的动平衡 质量分布在多个回转面内 如图所示的转子，显然已达到静平静。但其惯性力矩不等于零。没有达到动平衡。 对于D／b≤5的转子，其不平衡质量不能简化为位于同一回转面内的情况，应视偏心质量分布在若干个不同的回转面内，各不平衡质量产生的惯性力不是一个平面汇交力系而是一个空间力系。需作动平衡计算! 已达静平衡，但未达动平衡的不平衡现象称为动不平衡。 这种不平衡现象只有在转子转动的情况下才能显示出来。 第 20 页 设刚性转子有n个不平衡质量，不同的回转面内。其中，第