机械设计基础 完整课件第14章 机械的平衡与调速.pdfVIP

械设计基础 （近 类）学习指导 返回目录 14章 机械的平衡与调速 14.1 教学基本要求 本章讨论机械的平衡与调速。机械平衡与调速的目的与分类；平衡原理 与方法；速度波动的调节方法；飞轮主要尺寸的确定。 1）熟练掌握刚性转子的静平衡与动平衡等基本概念； 2）重点掌握刚性转子的平衡方法； 3）熟练掌握周期性与非周期性速度波动产生的原因及其调节方法，重 点是飞轮的设计； 4 ）理解机械运转的平均速度和速度不均匀系数的概念。 基本概念 机械平衡的目的是尽量消除附加动压力，减轻机械振动现象，以改善机械工 性能和延长使用寿命。 静平衡：只要求刚性转子的惯性力达到平衡。 动平衡：不仅要求刚性转子的惯性力达到平衡，还要求由惯性力引起的力偶 矩也达到平衡。 常见的非周期性速度波动的调节方法有两种：一是利用原动机的自调性；二 是采用反馈控制方法进行调节。 周期性速度波动的常用调节方法是安装飞轮，即在机械系统中安装一个具有 较大转动惯量的盘状零件。 w w 机械运转速度波动的相对值用速度不均匀系数d 表示，即 d max min 。 w m d 愈小，表示机械运转愈均匀，运转平稳性愈好。不同类型的机械，所允许的波 动程度是不同的，为了使所设计的机械系统在运转过程中速度波动在允许范围 内，设计时应保证d [d ] 。 mD2 mD 2 飞轮按构造可分为轮形和盘形两种，轮形的J F ，盘形的J F ， 4 8 2 2 mD 称为飞轮矩，其单位为kg m 。 14-1 械设计基础 （近 类）学习指导 14.2 重点与难点分析 本章的重点是：刚性转子的平衡设计，即静平衡设计与动平衡设计；周期性 速度波动的调节方法，即飞轮的设计。 1.刚性转子的平衡设计 回转件静平衡的条件是：分布在回转件上各个质量的离心惯性力合力为零或 质径积矢量和为零，即： ； 由于制造或安装误差 以及材质不均匀等非设计方面的原因造成的不平衡，只能通过试验的方法来消 除，即利用静平衡架找出回转件不平衡质径积的大小和方向，并由此确定平衡质 量的大小和位置，从 使其质心移到回转轴线上以达到静平衡。 回转件动平衡的条件是：分布在回转件上各个质量的离心惯性力合力为零； 同时离心力所引起的力偶的合力偶矩也为零，即 。力是 可以平行分解的，所以，所有惯性力可以分解到两个平行平面中，满足 F 0 ， F 0 ，即可达到动平衡（ 、为两个平衡面，动平衡方法，相 当于两个平衡面的静平衡问题）。 特别注意：动平衡的转子一定是静平衡的；反之，静平衡的转子不一定是动 平衡的。