第6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§6-5平面机构的平衡作者:潘存云教授回转件(或转子)——绕定轴作回转运动的构件。F=mrω2当质心离回转轴的距离为r时,离心力为F=ma=Geω2/g举例:已知图示转子的重量为G=10N,重心与回转轴线的距离为1mm,转速为n=3000rpm,求离心力F的大小。=10×10-3[2π×3000/60]2/9.8=100N如果转速增加一倍:n=6000rpmF=400NN21N21N21GGFFθe§6-1机械平衡的目的及内容一、平衡的目的ωω可见:nFI附加动载荷磨损、效率震动严重时,共振①增加运动副的摩擦,降低机械的使用寿命。②产生有害的振动,使机械的工作性能恶化。③降低机械效率。平衡的目的:研究惯性力分布及其变化规律,并采取相应的措施对惯性力进行平衡,从而减小或消除所产生的附加动压力、减轻振动、改善机械的工作性能和提高使用寿命。附加动压力会产生一系列不良后果:离心力F的大小方向始终都在变化,将对运动副产生动压力。由此可知:不平衡所产生的惯性力对机械运转有很大的影响。大小方向变化作者:潘存云教授作者:潘存云教授二、平衡的内容1.回转件的平衡a)刚性转子的平衡工作转速n<(0.6~0.75)nc1(转子一阶临界转速)。可忽略运动时的轴线变形。平衡时可采用理论力学力系平衡的原理。当转子工作转速n≥(0.6~0.75)nc1,且重量和跨度较大,运转时会产生较大的变形,使离心惯性力大大增加。此类问题复杂,有专门的学科论述。b)挠性转子的平衡根据构件运动特点形式的不同,平衡问题可归纳为如下两个方面:静止运动ω2)机构的平衡对平面连杆机构,由于作往复运动和平面运动的构件总是存在加速度,就单个构件而言,是无法平衡的。但可以将整个机构一并考虑,采取措施对总的惯性力或惯性力矩进行平衡。本章重点介绍刚性转子的平衡问题。结构不对称材料缺陷制造误差质量分布不均匀中心惯性主轴与回转轴线不重合离心惯性力系的不平衡静平衡分类所谓刚性转子的不平衡,是指由于作者:潘存云教授特点:若重心不在回转轴线上,则在静止状态下,无论其重心初始在何位置,最终都会落在轴线的铅垂线的下方。这种不平衡现象在静止状态下就能表现出来,故称为静平衡。如自行车轮一、质量分布在同一回转面内(静平衡)平衡原理:在重心的另一侧加上一定的质量,或在重心同侧去掉一些质量,使质心位置落在回转轴线上,而使离心惯性力达到平衡。§6-2刚性转子的平衡...