《机械设计基础》课件-第12章机械的平衡与调速

机械设计基础

机械设计基础概论常用机构带传动和链传动齿轮传动蜗杆传动螺纹联接与螺旋传动目录/CONTENTS1235轴的设计及轮毂连接轴承

联轴器和离合器弹簧678109411机械的平衡与调速12轮系及减速器机械的平衡与调速第12章4学习目标

第12章机械的平衡与调速知识学习目标●了解机械平衡的目的及其分类，掌握机械平衡的方法●熟练掌握刚性转子的平衡设计方法，了解静平衡试验的原理及方法●掌握机械运转过程的

3个阶段中，机械系统的功、能量和原动件运动速度的特点●掌握飞轮调速原理及飞轮设计的基本方法●了解机械非周期性速度波动调节的基本概念和方法技能训练目标●刚性转子的平衡设计方法及飞轮设计的基本方法5第12章机械的平衡与调速【生产机器应用导入例】风机调速节能图12-1风机

6第12章机械的平衡与调速12.1.1刚性回转件的静平衡

m1r1+m2r2+m3r3+mbrb=0图12-2回转件的静平衡式中mi——校正质量，kg;m1、m2、m3——不平衡质量，kg;rbi——校正质量的质心到回转中心的距离，m;r1、r2、r3i——不平衡质量的质心到回转中心的距离，m

为了使回转件的惯性力得以平衡，必须采用

在刚性回转件上加减平衡质量的方法，使

其质心回到回转轴线上，即刚性回转

件的静平衡12.1

机械的平衡F1+F2+F3+Fb=07第12章机械的平衡与调速

12.1.2刚性回转件的动平衡图12-4长回转件的动不平衡12.1

机械的平衡（1）各偏心质量产生的惯性力的总和等于零

；（2）这些惯性力所产生的惯性力矩的总和等于零对于回转件的轴向尺寸较大（宽径比B/D大于0.2），如多缸发动机的曲轴、电机转子和机床主轴等，其偏心质量可看成是分布在几个垂直于轴线的相互平行的回转平面内.当其回转时也将产生不可忽略的惯性力矩,，产生动不平衡812.2

机械速度的波动及调节第12章机械的平衡与调速1.启动阶段2.稳定运转阶段12.2.1机械的运转过程及速度波动

图12-5机械的运转过程机械系统从静止状态启动到开始正常工作的过程称为启动阶段。系统动能由零上升到E，内驱动力所做的功Wd

大于阻抗力所消耗的功Wr

，即

Wd-Wr=E>0机械系统以平均角速度ωm保持稳定运转或在其正常工作速度所对应的均值上下周期性波动运转，机器正常工作.驱动力所做的功Wd和阻抗力所消耗的功Wr相等Wd-Wr=EB-EA=03.停车阶段在阻抗力作用下，原动件的角速度从工作速度逐渐ωm逐渐下降为零的过程称停车阶段。机械系统的动能E逐渐减少至零，机械便停止运转。即

Wr=E912.2

机械速度的波动及调节第12章机械的平衡与调速1.近似的平均角速度为一般机器铭牌上的“额度转速”2.机械速度波动的程度可以用机械运转速度不均匀系数δ来表示12.2.2机械速度波动的调节图12-6周期性速度波动驱动力所作的功与阻力所作的功不相等，因而出现速度的波动。机器这种有规律且周期性的速度变化，称为周期性速度波动的调节

1.周期性速度波动的调节

表12-11012.2

机械速度的波动及调节第12章机械的平衡与调速12.2.2机械速度波动的调节图12-7机器

曲线及其主轴角速度分析1.周期性速度波动的调节

机械稳定运转时，机械运转速度不均匀系数的容许范围内，必须确定机器所需的飞轮转动惯量。最大盈亏功为飞轮转动惯量11

12.2

机械速度的波动及调节第12章机械的平衡与调速【实例12-1】1212.2

机械速度的波动及调节第12章机械的平衡与调速12.2.2机械速度波动的调节图12-9离心调速器2.非周期性速度波动的调节

对于非周期性速度

波动的机械，需用特殊

的装置，即专门的调速

器使驱动力所作的功