械原理机械平衡朱理ppt课件

1、4.1 机械平衡的目的和内容4.2 刚性转子的平衡计算4.3 刚性转子的平衡实验4.4 刚性转子的许用不平衡量及平衡精度4.5 平面机构的平衡思索题机械平衡的目的及内容机械平衡的目的及内容 4.1.1 机械平衡的目的 设法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。4.1.2 机械平衡的内容 机械平衡的内容 转子的平衡(2) 机构的平衡 1)刚性转子的平衡 静平衡 仅惯性力平衡。 动平衡 惯性力和惯性力偶矩的同时平衡。2)挠性转子的平衡 作往复挪动或平面复合运动的构件,需就整个机构来加以平衡，即机械在机座上的平衡。 刚性转子的平衡计算刚性转子的平衡计算 4.2.1 静平衡计算

2、静不平衡转子：轴向尺寸较小(b/D0.2)，质量可以为分布在同一平面内，其不平衡在静态时可显现出盘状转子。 静平衡条件： 0F 静平衡计算：对于构造静不平衡的转子，计算确定在一个平衡基面内需加或去除的平衡质量，使其得以平衡，即单面平衡。 4.2.2 动平衡计算动不平衡转子 轴向尺寸较大b/D0.2)， 质量不可视为分布在同一平面内，其不平衡 只需在运转时才显现出来的转子。 动平衡条件： 0F 0M 动平衡计算：对于构造动平衡转子，计算确定两个平衡基面内需求加或除去的平衡质量，使之完全平衡，即双面平衡。 例1例2刚性转子的平衡实验刚性转子的平衡实验4.3.1 刚性转子的静平衡实验 实验安装：导轨

3、式静平衡仪、滚轮式静平衡仪4.3.2 刚性转子的动平衡实验 实验特点：构造简单，操作方便，能满足一定的精度要求，但任务效率低。对于批量转子的平衡，可采用一种快速测定平衡的单面平衡机。 实验设备： 驱动系统、支承系统、丈量显示系统等组成。 振动传感器将转子所引起的振动转换成电信号，经过电子线路加以处置和放大，最后用仪器显示出被试转子的不平衡质量矢径积的大小和方位。 平衡原理：刚性转子的许用不平衡量及平衡精度刚性转子的许用不平衡量及平衡精度根据任务要求，对转子规定适当的许用不平衡量是很有必要的。1. 许用不平衡量表示方法 许用不平衡矢径积：以mr表示 许用偏心距： 以e表示 两种表示的关系： e=

4、mr/m转子的平衡精度等级： 国际上已规范化，见表9.12.转子许用不平衡量确实定： smmeA/1000/静不平衡的转子：许用不平衡量e在选定A值后可由上式求得。 动不平衡的转子：先由表中求出e，再求得许用不平衡矢径积mr=me；然后将其分配在两个平衡基面上，即 )/(babmrmr)/(baamrmr思 考 题静平衡的回转构件 是动平衡的，动平衡的回转构件 是静平衡的。 一定不 也一定 不一定2. 在对回转构件进展动平衡时，可采用 或 的平衡方法。3. 静平衡的实验目的是使回转件的 和 重合。而动平衡的平衡条件用力学表达式可表达为： ； 。4. 知某圆盘上有四处不平衡量，分别为m1、m2、

5、m3、m4，其中， m2、m3为挖孔，为使该圆盘到达静平衡，试求应添加的平衡质量及其方位。假设需求挖孔处置，那么应加的平衡质量及其方位又如何？例题例题1：一钢制圆盘，圆盘厚：一钢制圆盘，圆盘厚b =50mm，位置，位置处处(r1=100mm )有不断径有不断径 =50mm的通孔，位置的通孔，位置处处(r2=200mm)是一质量是一质量m2=0.5kg的重块。为使圆盘平衡，拟在圆盘上的重块。为使圆盘平衡，拟在圆盘上r=200mm处制处制一通孔。试求此孔的直径与位置。钢的密度一通孔。试求此孔的直径与位置。钢的密度 =7.8g/cm3。xyOr1r2210解：解：xyOr1r2210m1= b( 2

6、/4)=765.76gm1r1=76.576kgmmm2r2=100kgmmmbrb=109.087kgmm72.69160解：解：xyO位于第位于第象限。象限。r1r2210iiixbbcos)(rmrmiiiybbsin)(rmrmg436.545bbbbrrmmcm2198. 4bd36 .2914726916.72)()(arctanxbbybbb rmrm36 .2914252180bb m1= b( 2/4)=765.76g210cos20050045cos10076.76500mmg13.32455210sin20050045sin10076.76500mmg41.104147m

7、mgrmrmrm21.109087)()(2ybb2xbbbb比较方便的比较方便的方法方法:将将x轴轴经过经过处中处中心心xy例例 题题2：在图示转子中，知各偏心质量：在图示转子中，知各偏心质量m1=10kg， m2=15kg， m3=20kg， m4=10kg，各回转半径分别为，各回转半径分别为r1=40cm， r2= r4=30cm， r3=20cm，方位如图示。假设设置于平，方位如图示。假设设置于平衡衡 基面基面、中的平衡质量中的平衡质量mbI、 mb的回转半径均为的回转半径均为 50cm，试求，试求mbI、 mb的大小和方位。的大小和方位。 (l12= l23= l34)解：解： 计算

8、各不平衡量：计算各不平衡量：F1=m1r1=400kgcmF2=m2r2=450kgcmF3=m3r3=400kgcmF4=m4r4=300kgcm分别向平衡基面分别向平衡基面、分解：分解：xyO1xyO2平衡基面平衡基面平衡基面平衡基面F1F2F3F2F3F4cmkgllmrmrI30032450142422cmkgllmrmrI340031430143433ixcos)(iIbImrmrcmkg33.283)300cos3400240cos300120cos400(iysin)()(iIbImrmrcmkg86.28)300sin3400240sin300120sin400(mmgmrmrmrbIbI797.284)()()(2bIy2xg696. 5)(bbIkrmrmbI5 4958181. 5)()(arctanbIxbIybImrmr平衡基面平衡基面上不平衡量：上不平衡量：mrbIx=283.33kgcm mrbIy=28.87gcmmrbI=284.797kgcmmbI=5.696kg位于第位于第象限。象限。xyO1xyO2平衡基面平衡基面平衡基面平衡基面F1F2F3F2F3F4bI=5.8181 =5 49 5FbIabIcmkgllmrmrII15031450141222cmkgllmrmrII380032430141333平衡基面平衡基面上不平