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 §6-3刚性转子的平衡实验 §6-4转子的许用不平衡量 §6-6平面机构的平衡 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 1 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 1 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 §6-3 刚性转子的平衡实验 §6-4 转子的许用不平衡量 §6-6 平面机构的平衡 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
§6-1机构平衡的目的及目的 1.机械平衡的且的 机械在运转时，构件所生产的不平衡惯性力将在运动副中引 起附加的动压力。 =6000r/min 例磨削工作的砂轮 m=12.5kg e=1mm F=mea=5000N 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。 增大运动副中摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用 寿命，影响机械本身的正常工作，也必将引起机械及其基础产生 强迫振动，甚至产生共振。会导致工作机械及其厂房建筑受到破坏 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 2 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 2 §6-1 机构平衡的目的及目的 1. 机械平衡的目的 机械在运转时，构件所生产的不平衡惯性力将在运动副中引 起附加的动压力。 例 磨削工作的砂轮 增大运动副中摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用 寿命，影响机械本身的正常工作，也必将引起机械及其基础产生 强迫振动，甚至产生共振。会导致工作机械及其厂房建筑受到破坏 A B S S m=12.5kg e=1mm n=6000r/min FⅠ FⅠ =meω 2=5000N 其方向作周期性变化 FⅠ在转动副中引起的附加反力是砂轮自重的40倍。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
机构平衡的目的及日的(23) 机械平衡的目的就是设法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。 机械的平衡是现代机械的一个重要问题。对于高速高精密机 械尤为重要；但某些机械却是利用构件产生的不平衡惯性力所引 起的振动来工作。对于此类机械则是如何合理利用不平衡惯性力 的问题。 2。机械平衡的内容 在机械中，由于各条件的结构及其运动形式的不同，其所产生 的惯性力和平衡方法也不同。 (1）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。其实质是通过调节转子自身质心的位置来达到消 除或减少惯性力的目的。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 3 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 3 对于高速高精密机 械尤为重要； 机械平衡的目的就是设法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。 机械的平衡是现代机械的一个重要问题。 对于此类机械则是如何合理利用不平衡惯性力 的问题。 但某些机械却是利用构件产生的不平衡惯性力所引 起的振动来工作。 2. 机械平衡的内容 在机械中,由于各条件的结构及其运动形式的不同,其所产生 的惯性力和平衡方法也不同。 （１）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。其实质是通过调节转子自身质心的位置来达到消 除或减少惯性力的目的。 机构平衡的目的及目的(2/3) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
机构平衡的目的及日的(3/3) 1)刚性转子的平衡 刚性转子[<(0.6~0.75)n]的平衡，是按其理论力学中的力学 平衡理论进行的。 静平衡只要求其惯性力平衡； 动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[n≥(0.6~0.75)n.]的平衡，其平衡是基于弹性梁的 横向振动理论。 (2)机构的平衡衡 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。即设法使各运动 构件惯性力的合力和合力偶得到完全地或部分的平衡，以消除或 降低其不良影响。此类平衡问题为机构的平衡或机械在机座上的 平衡。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 4 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 4 1）刚性转子的平衡 刚性转子[n<(0.6～0.75)nc1]的平衡，是按其理论力学中的力学 平衡理论进行的。 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[n≥(0.6～0.75)nc1]的平衡，其平衡是基于弹性梁的 横向振动理论。 （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。即设法使各运动 构件惯性力的合力和合力偶得到完全地或部分的平衡，以消除或 降低其不良影响。此类平衡问题为机构的平衡或机械在机座上的 平衡。 机构平衡的目的及目的(3/3) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
§6-2刚性转子的平衡计算 为了使转子得到平衡，在设计时就要根据转子的结构，通过 计算将转子设计成平衡的。 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),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。因这种不平衡现象在转子静态时就可表现出来，故这类转 子称为静不平衡转子。 回转平面 0 PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com
单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 5 单击此处编辑母版标题样式 • 单击此处编辑母版文本样式 – 第二级 • 第三级 – 第四级 » 第五级 5 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 为了使转子得到平衡，在设计时就要根据转子的结构，通过 计算将转子设计成平衡的。 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， b A B D 回转平面 m m r ω FⅠ G PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com