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 §6-5平面机构的平衡 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 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 §6－5 平面机构的平衡
§6-1机械平衡的目的及内容 平衡的目的 回转件(或转子 绕定轴作回转运动的构件 当质心离回转轴的距离为r时,离心力为: F=mro 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=300pm,求离心力F的大小。 F=ma=Geo2/g 10×10-3[2×300060298 F =100N 如果转速增加一倍:n=6000rpmF=400N 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
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 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=10 N， 重心与回转轴线的距离为1 mm，转 速为n=3000 rpm, 求离心力F的大小。 =10×10-3 [2π×3000/60] 2 /9.8 =100 N 如果转速增加一倍: n=6000 rpm F=400 N 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 N21 N21 N21 G G F F ω θ ω e §6－1 机械平衡的目的及内容 一、平衡的目的
离心力P力的大小方向始终都在变化,将对运动副产 生动压力。 附加动压力会产生一系列不良后果: 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。 本章重点介绍刚性转子的平衡问题。 所谓刚性转子的不平衡,是指由于结构不对称、材料缺陷以及制造误差等原因而使质量分布不均匀,致使中心惯性主轴与回 轴线不重合,而产生离心惯性力系的不平衡。根据平衡条件的不同,又可分为静平衡和动平衡两种情况。 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 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。 本章重点介绍刚性转子的平衡问题。 附加动压力会产生一系列不良后果： 离心力P力的大小方向始终都在变化，将对运动副产 生动压力。 所谓刚性转子的不平衡，是指由于结构不对称、材料缺陷以及制造误差等原因而使质量分布不均匀，致使中心惯性主轴与回 转轴线不重合，而产生离心惯性力系的不平衡。根据平衡条件的不同，又可分为静平衡和动平衡两种情况
平衡的内容 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 1回转件的平衡 a)刚性转子的平衡 工作转速n<(0.6~0.75)ma转子 阶自振频率。可忽略运动时 ZZ 的轴线变形。平衡时可采用理 ZZ 论力学力系平衡的原理 b)挠性转子的平衡 当转子工作转速n≥(0.6~0.75)n, 且重量和跨度较大,运转时会产回 生较大的变形,使离心惯性力大 运动7 大增加。此类问题复杂,有专门 的学科论述。 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 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)ne1转子 一阶自振频率。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)ne1， 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 ω
2)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。所性的不平是指 材料缺陷一质量分布中心惯性主抽与 制造误差 离心惯性力系的不平衡 静平衡 分类 动平衡 湖南理工学院专用 作者:潘存云教授
湖南理工学院专用 作者： 潘存云教授 2)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 动平衡 所谓刚性转子的不平衡，是指由于