《机械设计基础》CHAP5机械的调速和平衡_第1页
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PAGEPAGE1第五章机械的调速和平衡基本要求：1、了解周期性速度波动和非周期性速度波动调节的基本概念。了解飞轮调速的基本原理和特点。了解飞轮转动惯量的简易计算方法。2、了解静平衡和动平衡的区别；掌握回转件的静、动平衡的原理和方法；了解静平衡试验方法和简单动平衡机的基本原理。重点：难点：学时：课堂讲授：1学时。5-1机器波动速度的调节一、调节机器速度波动的目的和方法1、周期性速度波动2、非周期性速度波动二、机械运转的平均角速度ωm和速度不均匀系数δ1、平均角速度ωm2、机械运转速度不均匀系数δ在机械设计中要求：式中：[δ]——速度不均匀系数的许用值，可查表得。三、飞轮的设计的基本原理由图b可见，最大盈亏功为：由上式分析知：1）当与ωm一定时，如[δ]取值很小，则飞轮的转动惯量就需很大。所以，过分追求机械运动速度均匀性，将会使飞轮过于笨重。2）JF不可能为无穷大，所以，[δ]不可能为零。3）当与[δ]一定时,JF与ωm的平方成反比。所以,最好将飞轮安装在机械的高速轴上。最大盈亏功的确定飞轮主要尺寸的确定5-2机械的平衡一、回转件平衡的目的和方法目的：调整回转件质量的分布，使回转件工作时离心力系达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。二回转件的平衡的计算1、质量分布在同一回转面内（b/D<0.2）平衡方法——在转子上增加或除去一部分质量，使其质心与回转轴线重合，从而使转子的惯性力得以平衡。如图示一回转件，已知其具有偏心质量m1、m2，它们各自的回转半径为r1、r2，方向如图。当转子以ω回转时，各偏心质量所产生的离心惯性力分别为：式中：——第i个偏心质量的矢径。为了平衡这些离心惯性力，可在此转子上加一平衡质量mb，使其所产生的离心惯性力与相平衡。所以，转子的静平衡条件为：设平衡质量mb的矢径为，则得：得：式中：——质径积。根据上式作矢量多边形，即可求得。如图b，用代表。取，即代表，其方向与相同，大小为·Wb，在求得后，根据转子结构选定，即可定出。当然也可以在的相反方向处除去来使得转子得以平衡。上述方法称为单面平衡。2、质量分布不在同一回转面内（b/D≥0.2）平衡方法——转子运转时其各偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。如图所示，有偏心质量m1、m2、m3，分别位于回转平面1、2及3上，它们各自的回转半径为r1、r2、r3，方向如图。当转子以ω回转时，各偏心质量所产生的离心惯性力、、，将形成一空间力系，故转子的动平衡条件是：各偏心质量（包括平衡质量）产生的惯性力和惯性力偶矩的矢量为零，即：由理论力学可知，一个力可以分解为与其相平衡的两个分力。如图

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