机械设计基础回转件平衡优秀课件.ppt

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1、机械设计基础课件回转件平衡2004-2005第二学期编制：吕亚清1第1页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清2第第8 8章章 回转件的平衡回转件的平衡 Balance of Disk-like Rotors 8-1 8-1 回转件平衡的目的回转件平衡的目的 8-2 8-2 回转件的平衡计算回转件的平衡计算 8-3 8-3 回转件的平衡试验回转件的平衡试验第2页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清3由于各构件不平衡的惯性由于各构件不平衡的惯性机械强烈振动机械强烈振动 原因及办法原因及办法 回转构件因结构、制造、质量不均匀回转构件因结构、制造、质量不均匀 偏心质

2、量偏心质量离心力离心力(惯性力惯性力)系不平衡系不平衡 引起振动、附加动压力引起振动、附加动压力 加速运动副磨损，加速运动副磨损，工作精度工作精度可靠可靠 零件材料的疲劳损坏零件材料的疲劳损坏噪音噪音。原因原因:应调整回转件的质量分布应调整回转件的质量分布 使惯性力完全平衡或部分平衡。使惯性力完全平衡或部分平衡。8-1 回转件平衡的目的第3页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清4平衡分类：平衡分类：静平衡静平衡(D/B 5)(质量分布在同一回转面内质量分布在同一回转面内)动平衡动平衡(D/B 5)(质量分布不在同一回转面内质量分布不在同一回转面内)(一一)回转构件的静平衡回转

3、构件的静平衡(质量分布在同一回转面内质量分布在同一回转面内)合力合力Fi0(力多边形不封闭力多边形不封闭)当回转件当回转件D/b5,近似认为其质量分布在同近似认为其质量分布在同一回转面内一回转面内 偏心偏心质量产生的离心质量产生的离心力系不平衡力系不平衡(平面汇交力系平面汇交力系)。8-2回转件的平衡计算第4页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清5 加上平衡质量加上平衡质量(质量质量b，质心，质心向径向径b)或相反方向减去同一质量或相反方向减去同一质量,使它产生的使它产生的离心力原有质量产生的离心力离心力原有质量产生的离心力(矢量和矢量和)0(力多边形封闭力多边形封闭)。F1

4、F2F3Fb可求出可求出bb ，一般将，一般将b取得较大，取得较大，则则b可较小。可较小。i2 相等相等 m r m r 质径积质径积F1F2F3FbFbrb静平衡方法静平衡方法:第5页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清6当回转件轴向尺寸较大时当回转件轴向尺寸较大时(曲轴曲轴),其质量其质量 分布于垂直于轴线的许多互相平行的回转面内。分布于垂直于轴线的许多互相平行的回转面内。不平衡状态不平衡状态。(不平衡的不平衡的力偶矩力偶矩)达到平衡达到平衡动平衡动平衡。mr mr 质径积质径积必须使必须使 F=0 M=0(离心力离心力)(惯性力偶矩惯性力偶矩)(二二)回转构件的动平衡回

5、转构件的动平衡(质量分布不在同质量分布不在同 一回转面内一回转面内)（D/B D/B 5 5）例图例图示回转件示回转件,不平衡质量不平衡质量1、2。m1=m2 ,r1=r2,不在同一回转面。不在同一回转面。m1r1=m2r2 回转件处于回转件处于第6页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清71.在各自的平面分别平衡在各自的平面分别平衡2.在另选两个平面上平衡在另选两个平面上平衡(空间力系可以简空间力系可以简化为两个平面上化为两个平面上的汇交力系）的汇交力系）理论上可以达到完全平衡理论上可以达到完全平衡(离心力系是空间力系离心力系是空间力系)1）偏心偏心质量平移质量平移附加平面附

6、加平面(A、B)2）在附加平面上分别平衡在附加平面上分别平衡回转件的动平衡方法回转件的动平衡方法第7页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清8动平衡实例分析动平衡实例分析:p.107 图图8-4 p.108设不平衡质量设不平衡质量1、2、3分分布在布在1、2、3三个回转面内。三个回转面内。可视为不平衡质量集可视为不平衡质量集中在中在T、T”回转面内回转面内分别在分别在T、T”面进面进行平衡行平衡完全平衡。完全平衡。m1 l=m1 l1”m1”l=m1 l1 任选两平行平面任选两平行平面T、T”，用，用T、T”面的质量面的质量m1、m1”、m2、m2”、m3、m3”来代替原不平衡

7、来代替原不平衡质量质量m1、m2、m3。第8页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清91)静平衡试验静平衡试验2)动平衡试验机图8-7 p.110利用静平衡架，找回转件不平衡利用静平衡架，找回转件不平衡质径积的大小和方向质径积的大小和方向确定平衡质确定平衡质 量的大小和位置量的大小和位置使质心使质心 移到回转轴上移到回转轴上 达静平衡。达静平衡。图图8-5,8-6,p.1098-5,8-6,p.109静平衡架：平行淬硬的钢制静平衡架：平行淬硬的钢制刀口形刀口形(或圆形、棱形或圆形、棱形)导轨导轨8-3回转件的平衡试验 P.108第9页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编

8、制：吕亚清102)动平衡试验机 图8-7 p.1101待平衡的回转件待平衡的回转件2摆架摆架3机架机架(B轴承，轴承，O转动副转动副)4弹簧弹簧5指针指针Z 摆架振动的振幅摆架振动的振幅T、T”校正平面校正平面BBO12345T”Tm”mZ将将T T”(T(T)面通过摆动轴线，面通过摆动轴线，由由T T(T(T”)上的质径积上的质径积m m r r摆架的振动。摆架的振动。由强迫振动理论由强迫振动理论 Z Z=m=m r r 比例常数比例常数(测定测定)求求m m r r的大小的大小(方向另定方向另定)第10页，本讲稿共11页2004-2005第二学期编制：吕亚清11小结：小结：1.回转件平衡的目的回转件平衡的目的 2.回转件的平衡回转件的平衡方法方法 但对于移动或复合运动的构件，其惯性力不但对于移动或复合运动的构件，其惯性力不可能在构件本身内部加以平衡可能在构件本身内部加以平衡无法消除运动无法消除运动副中的动压力副中的动压力 机器机器应尽量采用回转运动的机构应尽量采用回转运动的机构 （特别是（特别是 速度很高时）速度很高时）第11页，本讲稿共11页