【教学课件】第六章机械的平衡.ppt

第六章第六章 机械的平衡机械的平衡6-1 机械平衡的目的及内容机械平衡的目的及内容6-2 刚性转子的平衡计算刚性转子的平衡计算6-3 刚性转子的平衡实验（自学）刚性转子的平衡实验（自学）6-4 转子的许用不平衡量（自学）转子的许用不平衡量（自学）6-5 平面机构的平衡平面机构的平衡（自学）（自学）返回返回6-1 机械平衡的目的及内容机械平衡的目的及内容1.机械平衡的目的例 磨削工件的砂轮 （1）在运动副中引起附加的动压力；（2）增大了运动副中摩擦和构件中的应力，降低了机械效率 和使用寿命；（3）引起机械及其基础产生强迫振动，甚至产生共振。ABSSm=12.5 kge=1 mmn=6000 r/minFF=me 2=5000 N其方向作周期性变化F在转动副中引起的附加反力是砂轮自重的40倍。惯性力的危害：惯性力的危害：机械平衡的目的：将构件的不平衡惯性力加以平衡，以消除或减少惯性力的不良影响。2.机械平衡的内容（）转子的平衡转子的不平衡惯性力可利用在其上增加或除去一部分质量的方法加以平衡。1）刚性转子的平衡 刚性转子n(0.60.75)nc1的平衡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）机构的平衡 作往复移动或平面复合运动的构件，其所产生的惯性力无法在该构件上平衡，而必须就整个机构加以平衡。此类平衡问题为机构的平衡或机械在机座上的平衡。2）挠性转子的平衡 挠性转子n(0.60.75)nc1的平衡 故这类转子称为静不平衡转子。其质量可近似认为分布在同一回转平面内。这时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刚性转子的平衡计算1.刚性转子的静平衡计算（1）静不平衡转子对于轴向尺寸较小的盘形转子(b/D 0.2)，因这种不平衡现象在转子静态时就可表现出来，bABD回转平面mmrFG 平衡后转子的各偏心质量（包括平衡质量）的惯性力的合力为零。对于 静不平衡转子，利用在其上增加或除去一部分质量，使其质心与回转轴心重合，即可使转子的惯性力得以平衡的方法。（2）静平衡及其条件静平衡静平衡的条件F0即（3）静平衡计算例 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及作为平面基面，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。其质量就不能分布在同一回转平面内，而往往是分布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/D0.2)，这时即使转子的质心在回转轴线上，但各偏心质量所形成的惯性力偶仍不平衡，而且其作用方位是随转子的回转而变化的。（2）动平衡及其条件动平衡 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。即根据其结构计算确定其上需增加或除去的平衡质量，使其在设计时获得动平衡。（3）动平衡计算动平衡计算是针对结构动不平衡转子而进行平衡的计算。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，F0，即M0例 内燃机曲轴例 双凸轮轴例 某印刷机的三凸轮轴的平衡计算思考题思考题1.刚性转子的平衡包括 和 。2.刚性转子的静平衡条件是 ，3.动平衡条件是 。3.刚性转子满足静平衡条件一定能保证动平衡吗？4.刚性转子满足动平衡条件一定能保证静平衡吗？4.机械平衡研究的内容是 A)驱动力与阻力间的平衡 B)各构件作用力间的平衡 C)惯性力系间的平衡 D)输入功率与输出功率间的平衡 5.在图示a、b、c三根曲轴中，已知并作轴向等间隔布置，且都在曲轴的同一含轴平面内，则其中轴已达静平衡，轴已达动平衡。6.图示一变直径带轮。设该带轮的材料均匀，制造精确，安装正确，当它绕AA轴线回转时是处于状 态。A)静不平衡(惯性力 ）B)静平衡(惯性力 ）C)完全不平衡(惯性力，惯性力矩）D)动平衡(惯性力，惯性力矩）