机械设计基础：第8章 机械的平衡

1、第8章 机械的平衡机械设计基础第八章 机械的平衡8-1 回转件平衡的目的 8-2 回转件的平衡计算 8-3 回转件的平衡试验 小结第八章 机械的平衡关键知识点 1刚性转子静平衡原理与计算。2刚性转子静平衡实验方法。3刚性转子动平衡原理与计算。4刚性转子动平衡实验方法。难点 刚性转子静平衡原理与计算第八章 机械的平衡8-1 回转件平衡的目的 机械中有许多构件是绕着固定轴线回转的，这类作回转运动的构件。回转件一个偏离回转中心距离为 、质量为 的回转件以角速度 转动时产生的离心力为 离心力当角速度较大时，回转件产生的离心力比本身的重力大许多。 第八章 机械的平衡离心力的危害1.增大运动副中的摩擦和构

2、件中的内应力2.降低机械效率和使用寿命3.引起机械及其基础产生强迫振动其振幅较大，或其频率接近于机械的共振频率，则将引起极其不良的后果 研究机械平衡的目的消除惯性力和惯性力矩的不良影响，改善机构工作性能返回第八章 机械的平衡8-2 回转件的平衡计算 一、静平衡计算 轴向尺寸较小的回转件（ ）可近似地认为其质量分布在同一回转面内。其离心力为 第八章 机械的平衡若回转件不平衡，该力系的合力不等于零。欲使其平衡，需要在回转体上加一平衡质量 （或相反方向减一质量），回转半径为r。于是 质径积 第八章 机械的平衡向量图解法 确定比例尺后，依次作向量最后把的矢端和的尾部相连，该封闭向量表示通常把 值取得大

3、些以减小 第八章 机械的平衡也可另选两个回转平面分别安装平衡质量可使回转件达到平衡 依据力学原理 第八章 机械的平衡用质径积表示为解得当时第八章 机械的平衡平衡后，其总质心与回转轴线重合，回转件可在任何位置保持静止，不会自行转动，因此这种平衡称作静平衡 静平衡的条件是：分布于该回转件上各个质量的离心力的向量和等于零。第八章 机械的平衡二 动平衡计算 对于轴向尺寸较大的回转件（ ），不能近似地认为其质量集中在同一回转面内，而应看作分布于垂直轴线的许多相互平行的回转面内。 图8-3（a）所示回转件的不平衡质量分布在1、2、3三个回转面内。 所产生的离心力系不再是平面汇交力系，而是空间力系 第八章

4、机械的平衡质量代替 如图b 第八章 机械的平衡对于回转平面 对于回转平面作向量图如图8-3（c）所示 第八章 机械的平衡质量分布不在同一回转面内的回转件，只要分别在任选的两个回转面内各加上适当的平衡质量就能够达到完全平衡，这种类型的平衡称为动平衡。 动平衡的条件是：回转件上各质量的离心力向量和等于零，且离心力引起的力偶矩向量和也等于零。返回第八章 机械的平衡8-3 回转件的平衡试验 一、静平衡试验 可利用静平衡架找出回转件不平衡质径积的大小和方向，进而确定平衡质量的大小和位置，使其质心移到回转轴线上以达到静平衡。 静不平衡是因为回转件的质心偏离回转轴线，产生了静力矩。 图8-4 导轨式静平衡架 图8-5圆盘式静平衡架 第八章 机械的平衡静平衡实验设备的特点结构比较简单操作也很方便能达到一定的平衡精度工作效率较低第八章 机械的平衡二、动平衡试验 动平衡机是利用回转状态下的转子不平衡引起的振动测量出转子的不平衡量的大小和相位。 返回第八章 机械的平衡小结 静平衡的条件：分布于该回转件上各个质量的离心力的向量和等于零。 动平衡的条件：回转件上各质量的离心