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* 第六章 机械的平衡 §6-1 机械平衡的目的及内容 §6-2 刚性转子的平衡计算 返回 §6-1 机械平衡的目的及内容 1. 机械平衡的目的 例6-1 磨削工件的砂轮 A B S S m=12.5 kg e=1mm n = 6000 r/min FⅠ FⅠ= meω 2 = 5000 N 其方向作周期性变化 机械平衡的目的：消除惯性力的影响 惯性力的危害： 1）使运动副产生附加的动压力，增大摩擦， 加速磨损； 2）使构件产生附加应力，影响疲劳强度； 3）将引起振动、共振。 2. 机械平衡的内容 （１）转子的平衡 　　通过在转子上增加或除去一部分质量,调节转子质心的位置的方法，来消除或减少惯性力。 机娥平衡的目的及内容(2/3) 1）刚性转子的平衡 刚性转子： 静平衡 动平衡 只要求其惯性力平衡； 同时要求其惯性力和惯性力偶矩的平衡。 2）挠性转子的平衡 挠性转子：其平衡是基于弹性梁的横 向振动理论。 （ 2 ）机构的平衡 其所产生的惯性力必须就整个机构加以平衡。 其偏心质量在转子运转时会产生惯性力。 §6-2 刚性转子的平衡计算 1.刚性转子的静平衡计算 静不平衡转子 轴向尺寸较小的盘形转子(b/D 0.2)。 其不平衡现象在转子静态时可表现出来。 b A B D 回转平面 m m r ω FⅠ G 平 衡 方 法： 可在转子上加（或减）一部分质量，使质心与回转轴线重合，即使惯性力的合力为零。 静平衡条件：使各偏心质量的惯性力的合力为零。 静平衡的计算方法 设有一盘状转子，其具有偏心质量m1、m2，各自的位置半径为r1、r2，当转子以角速度?回转时，各偏心质量产生的离心惯性力分别为 为平衡这两个惯性力，可在转子上加一配重，质量为mb，即： miri---质径积，mbrb大小和方位的确定： 建立直角坐标系，根据力的平衡条件，由： 算出mbrb的大小和方位，再根据转子结构选定rb后，即可得出平衡质量mb。 （1）解析法 （2）图解法 假设有三个偏心质量m1、m2、m3，向径分别为r1、r2、r3，加的平衡质量为mb、rb，用图解法确定平衡质量如图。 例6-2 盘形凸轮的静平衡计算 对于动不平衡转子，通过选定两个回转平面Ⅰ及Ⅱ 作为平面基面， ，这种不平衡只有在转子运转时才能显现出来的，故称此类 转子为动不平衡转子。 在若干个不同的回转平面内。 2. 刚性转子的动平衡计算 1）动不平衡转子 对于轴向尺寸较大的转子（b/D≥0.2)， 各偏心质量所形成的惯性力不仅会产生惯性力，还会产生惯性力矩 其作用方位随转子的回转而变化。 2）动平衡方法及其条件 动平衡 再分别在这两个面上增加或除去适当的平衡质量， 使转子在运转时各偏心质量所产生的惯性力和惯性力偶矩同时得 以平衡。 这种平衡方法称为动平衡。 刚性转子的平衡计算(3/4) 其质量往往是分布 动平衡的计算方法 图示转子具有三个偏心质量m1、m2、m3位于不同平面，回转半径及方向如图，当转子以?回转时，偏心质量产生的惯性力将形成一空间力系，平衡条件： Ⅱ Ⅰ 选取两个基面，将 F1、F2、F3分解到两基面上， 分别求出在两个平衡基面Ⅰ、Ⅱ的平衡质量 mb1 、mb2 根据平行力的分解原理：一个力可分解为与其平行的两个分力. 在各基面内进行平衡计算。 刚性转子动平衡的条件：各偏心质量（包括平衡质量）产生的惯性力的矢量和为零，以及这些惯性力所构成的力矩矢量和也为零。 ΣF＝0 ΣM＝0 例6-4 内燃机曲轴 例6-5 双凸轮轴 例6-3 某印刷机的三凸轮轴的平衡计算 刚性转子的平衡计算(4/4) *