机械的平衡习题与答案

1、第六章 机械的平衡1 机械平衡分为哪几类？2何谓刚性转子与挠性转子？3 对于作往复移动或平面运动的构件，能否在构件本身将其惯性力平衡？4 机械的平衡包括哪两种方法？它们的目的各是什么？5 刚性转子的平衡设计包括哪两种设计？它们各需要满足的条件是什么？6 经过平衡设计后的刚性转子，在制造出来后是否还要进行平衡试验？为什么？7机械平衡的目的？8什么叫静平衡？9什么叫动平衡？10 动静平衡各需几个平衡基面？11刚性转子静平衡的力学条件是 ；动平衡的力学条件是 。12下图所示的两个转子，已知m1r1=m2r2,转子(a)是_不平衡的；转子(b)是_不平衡的。13下图(a)、(b)、(c)中，s为总质心

2、，图_中的转子具有静不平衡；图_中的转子具有动不平衡。14平面机构的平衡问题，主要是讨论机构的惯性力和惯性力矩对 的平衡。15机构总惯性力在机架上平衡的条件是平面机构总质心 。16研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的 ，减少或消除在机构各运动副中所引起的 力，减轻有害的机械振动，改善机械工作性能和延长使用寿命。17对于绕固定轴回转的构件，可以采用 的方法，使构件上所有质量的惯性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件，应采用 方法，方能使作用在机架上的总惯性力得到平衡。18动平衡的刚性回转构件 静平衡的。19用假想的集中质量的惯性力及惯性

3、力矩来代替原机构的惯性及惯性力矩，该方法称为 。20如图所示曲轴上，四个曲拐位于同一平面内，若质径积m1r1=m2r2=m3r3=m4r4,l1=l2=l3,试判断该曲轴是否符合动平衡条件？为什么？21图示一盘形回转体，其上有四个不平衡质量，它们的大小及质心到回转轴线的距离分别为：，欲使该回转体满足静平衡条件，试求需加平衡质径积的大小和方位。22 图示一钢质圆盘。盘厚，在向径处有一直径的通孔，向径处有一重量为的重块，为使圆盘满足静平衡条件，拟在向径的圆周上再钻一通孔，试求此通孔的直径和方位(钢的重度)。23 一转子上有两个不平衡质量， mm，选定平面、为平衡校正面，若两个平面内平衡质量的回转半

4、径为，求平衡质量、的大小及方位。24 图示一双缸发动机的曲轴，两曲拐在同一平面内，相隔，每一曲拐的质量为，离轴线距离为，A、B两支承间距离为，工作转速。试求：（1）支承A、B处的动反力大小；（2）欲使此曲轴符合动平衡条件，以两端的飞轮平面作为平衡平面，在回转半径为处应加平衡质量的大小和方向。25 为了平衡曲柄滑块机构ABC中滑块C的往复惯性力，在原机构上附加一滑块机构，设曲柄和连杆的质量不计,滑块C和质量都为m，连杆长度，试证明机构的第二级惯性力(即惯性力中具有曲柄转动频率两倍的频率分量)将获得完全平衡。26 图示盘形回转件上存在三个偏置质量，已知，设所有不平衡质量分布在同一回转平面内，问应在

5、什么方位上加多大的平衡质径积才能达到平衡？27图示盘状转子上有两个不平衡质量：kg，相位如图。现用去重法来平衡，求所需挖去的质量的大小和相位(设挖去质量处的半径)。28 高速水泵的凸轮轴系由三个互相错开的偏心轮组成，每一偏心轮的质量为，其偏心距为，设在平衡平面A和B上各装一个平衡质量和，其回转半径为，其他尺寸如图示。试求和的大小和方向(可用图解法)。29一回转体上有三质量：，绕z轴等角速度旋转，其余尺寸如图示，试用图解法求应在平面和处各加多大平衡质量才能得到动平衡(设平衡质量和离转动轴线的距离、为)。30图示为V形发动机机构。设每一活塞部件的质量都为，今在曲柄延长线上与曲柄销B对称的点D处加上

6、一平衡质量，则该发动机的所有第一级惯性力(即惯性力上具有与曲柄转动频率相同的频率分量)将被完全平衡。试证明之(连杆、曲柄质量不计)。提示：曲柄滑块机构中滑块的加速度变化规律为第六章 机械的平衡11刚性转子静平衡的力学条件是 不平衡惯性力的矢量和为零 ；动平衡的力学条件是 1)其惯性力的矢量和等于零，即P=0 ;(2)其惯性力矩的矢量和也等于零，即M=012子(a)是 静 不平衡的；转子(b)是 动 不平衡的。13 a),b) 中的转子具有静不平衡；图 c) 中的转子具有动不平衡。14 机座 15 静止不动 16 惯性力；动压 17 静平衡或动平衡；完全平衡或部分平衡18一定是 19 质量代换法

7、20该曲轴符合动平衡条件21 (方向向上);(方向向右);(方向向下);(方向向左)。 由图量得 方向量得与水平夹角即与夹角为45o。或用计算法求得： ，与夹角22向径r1处挖去通孔的质量质径积静平衡条件： 作矢量多边形，质径积得： 应在处去重，孔径为mm23 方向方向24 (1) 不平衡质径积引发的离心力偶矩为(2) A、B处附加动反力为N(3) 为满足动平衡条件，在飞轮处应加平衡质量kg左端飞轮，平衡质量在下方。右端飞轮，平衡质量在上方。25 曲柄滑块机构中滑块的加速度变化规律为-曲柄角速度由提示得滑块的第二级惯性力正号表示沿x轴方向。设曲柄AB处在角位置，活塞C的第二级惯性力方向为A指向C。活塞的第二级惯性力方向为A指向B。显然，活塞C和系统的第二级惯性力获得完全平衡。26 与共线，可代数相加得图方向同平衡条件：所以依次作矢量，封闭矢量即所求，如图示。27 不平衡质径积 静平衡条件解得 例6-2图应加平衡质量挖去的质量应在矢量的反方向，140mm处挖去1kg质量。28 偏心轮的不平衡质径积分别分解到平衡平面A和B动平衡条件解得：因为 ，所以，因为，所以方向如图示。29 偏心质径积，分别向，两平衡平面内分解。分别在，两平衡平面内进行静平衡。方向如图。30由提示得活塞的第一级惯性力正号表示沿X轴正方向。设曲柄AB处在角位置，