机械原理（第2版）课件12.4-平面机构的平衡

子目录利用对称机构的惯性力不完全平衡3利用平衡质量的惯性力完全平衡4利用对称机构的惯性力完全平衡2利用平衡质量的惯性力不完全平衡5实例：平行四杆机构的重力平衡6

平面机构平衡的一般原理11.平面机构平衡的一般原理平面机构完全平衡的条件：作用在机架上的总惯性力F=0作用在机架上的总惯性力矩M=0平面机构部分平衡的条件：作用在机架上的总惯性力F=02.利用对称机构的惯性力完全平衡BC1234B

Cˊ2

3

机构设计成对称布置方式，使其惯性力完全平衡。R14R34对称机构曲柄滑块机构A两滑块近似对称机构BC1234C

B

A2

3

aabb

在机构设计中，如果不能采用完全对称布置，尽量采用近似对称布置，使惯性力在机架上得到部分平衡。曲柄滑块机构3.利用对称机构的惯性力部分平衡

质量代换法：按一定条件将构件的质量假想地用集中于若干选定点上的集中质量来代换的方法。质量动代换需满足的条件：（1）代换前后构件的质量不变（2）代换前后构件的质心位置不变（3）代换前后构件对质心的转动惯量不变质量静代换4.利用平衡质量的惯性力完全平衡质量动代换平面运动的构件AB长为l，质心位于S点，质量为m，转动惯量为JS。可用位于A点的质量mA和位于K点的质量mk来代换质量m和转动惯量为JS。

当一个代换点选定后，另一个代换点的位置随之确定，不能任意选择。SlAKlKlAB4.利用平衡质量的惯性力完全平衡质量静代换SlAlBlAB质量动代换满足的条件：（1）代换前后构件的质量不变（2）代换前后构件的质心位置不变（3）代换前后构件对质心的转动惯量不变静代换4.利用平衡质量的惯性力完全平衡铰链四杆机构的质量静代换将构件2的质量m2代换为集于B、C两点的两个质量m2B

、m2C

解:B1234S3m3S2m2S1m1ADCm2Bm2C已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2和S3处。求：试对该机构进行惯性力的平衡。4.利用平衡质量的惯性力完全平衡铰链四杆机构的质量静代换解:B1234S3m3S2m2S1m1ADCm2Bm2C在构件1的延长上附加一平衡质量m´在构件3的延长线上附加一平衡质量m″mˊm"rˊr"已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2和S3处。求：试对该机构进行惯性力的平衡。4.利用平衡质量的惯性力完全平衡可认为在点

A、D处分别集中了两个集中质量机构的总质心则位于机架上的固定点S。加速度as=0惯性力完全平衡铰链四杆机构的质量静代换B1234S3m3S2m2S1m1ADCm2Bm2Cmˊm"rˊr"S已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2和S3处。求：试对该机构进行惯性力的平衡。解:4.利用平衡质量的惯性力完全平衡m"BC1234Ar"S2m2S1m1m3mˊrˊ在连杆上加集中质量m

，使m

、m2和m3的总质心落在B点处。已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2

和C处。求：试对该曲柄滑块机构进行惯性力的完全平衡。解:在连杆上加集中质量m"，使机构总质心落在A点处。4.利用平衡质量的惯性力完全平衡m"BC1234Ar"S2m2S1m1m3mˊrˊ在连杆上加集中质量m

，使m

、m2和m3的总质心落在B点处。已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2

和C处。求：试对该曲柄滑块机构进行惯性力的完全平衡。解:在连杆上加集中质量m"，使机构总质心落在A点处。X4.利用平衡质量的惯性力完全平衡m2BBC1234ArS2m2S1m1m3j已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2

和C处。求：试对该曲柄滑块机构进行惯性力的平衡。解:m2Cm2Cm2Bm1m1Bm1AmBm3mCmˊFBFCm2m1Am1BmBmC如何平衡？5.利用平衡质量的惯性力部分平衡mˊBC1234ArS2m2S1j已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2

和C处。求：试对该曲柄滑块机构进行惯性力的平衡。解:m2Cm2Bm1m1Bm1AmBm3mCm"FBFCm1AmBmCFC≈mCw2lABcosjF"h=m"w2rcos(180º+

j)F"v=m"w2rsin(180º+j)=-mCw2lABcosj=-mCw2lABsinj抵消！剩余！惯性力的部分平衡曲柄滑块机构的惯性力部分平衡5.利用平衡质量的惯性力部分平衡mˊBC1234ArS2m2S1j已知：构件1、2、3的质量为m1

、m2和

m3，其质心分别位于S1

、S2

和C处。