[机械动力学-2.ppt

第二章 平面机构的平衡 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 机构运转中产生的惯性载荷会造成如下的危害： 1、惯性力（力矩）的大小和方向是周期性变化的，因而通过构件和运动副传到机座上的摆动力（力矩）的大小和方向也是周期性变化的。 2、惯性力（力矩）的周期性变化加剧了作用于驱动构件上的平衡力矩的波动，在传动系统中产生冲击载荷，或造成系统的扭转振动。 3、惯性载荷在构件中引起附加动应力，影响构件的强度。 机构中各运动构件惯性力的合力和合力偶矩在机架上的平衡，就是采用构件质量再分配等手段完全地或部分地消除惯性载荷。 §2.1 概 述 一、机构的平衡 §2.1 概 述 一、机构的平衡 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 机构平衡的条件： 作用于机构质心的总惯性力和总惯性力偶矩应分别为零。 通常对机构只进行总惯性力的平衡，所以欲使机构总惯性力为零，应使机构的质心加速度为零，即应使机构的质心静止不动。 机械平衡的目的： 消除或减轻惯性力(矩)的不良影响，从而减轻机械振动，改善机械工作性能，提高机械工作质量、延长机械使用寿命、减轻噪声污染。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 机构的平衡有三种： 1、机构在基座上的平衡：将各运动构件视为一个整体系统进行平衡，目的是消除或部分消除摆动力和摆动力矩，减轻机构整体在机座上的振动。 2、机构输入转矩的平衡：用动态静力分析方法可计算出为维持主动构件等速回转而应施加于主动构件上的平衡力矩。这一平衡力矩是随机构的位置而变化的。 3、运动副中动压力的平衡：为解决机构中某些运动副中由惯性力引起的动压力过大的问题，可进行运动副中动压力的平衡。 二、平衡的种类和方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 根据采用的措施不同，可将平衡分为： 1、通过加配重的方法来进行平衡； 2、通过机构的合理布局或设置附加机构的方法来平衡。 从惯性载荷被平衡的程度，平衡可分为： 1、部分平衡：使摆动力部分的得到平衡的方法； 2、完全平衡： 完全平衡有两类：摆动力完全平衡、摆动力和摆动力矩的完全平衡 3、优化综合平衡：通过优化方法，帮助人们优选机构的平衡参数。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §2.2 质量代换法 一、质量代换的条件 质量代换，就是将构件的质量用若干集中质量来代换，使这些代换质量与质量在动力学上等效。 如图所示，设一个构件的质量为m，质心位于S，构件对质心S的转动惯量为JS，则构件惯性力F在x、y方向的投影为： 构件的惯性力矩为 式中： 、 分别为质心S的加速度在x、y方向的分量， 为构件的角加速度。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 现以n个集中质量m1,m2,…,mn来代替原有构件的质量m和转动惯量JS。代换时应满足如下三个条件： 若取坐标原点与质心S重合，则有： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一般工程