第四章機械的平衡4.1機械平衡的目的和內(nèi)容4.2剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算4.3剛性轉(zhuǎn)子的平衡試驗4.4剛性轉(zhuǎn)子的許用不平衡量及平衡精度4.5平面機構(gòu)的平衡思考題機械平衡的目的及內(nèi)容

4.1.1機械平衡的目的設(shè)法將構(gòu)件的不平衡慣性力加以平衡，以消除或減小慣性力的不良影響。4.1.2機械平衡的內(nèi)容

機械平衡的內(nèi)容

轉(zhuǎn)子的平衡(2)機構(gòu)的平衡

1)剛性轉(zhuǎn)子的平衡

靜平衡僅慣性力平衡。動平衡慣性力和慣性力偶矩的同時平衡。2)撓性轉(zhuǎn)子的平衡作往復(fù)移動或平面復(fù)合運動的構(gòu)件,需就整個機構(gòu)來加以平衡，即機械在機座上的平衡。剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算

4.2.1靜平衡計算

靜不平衡轉(zhuǎn)子：軸向尺寸較小(b/D<0.2)，質(zhì)量可認(rèn)為分布在同一平面內(nèi)，其不平衡在靜態(tài)時可顯現(xiàn)出盤狀轉(zhuǎn)子。靜平衡條件：

靜平衡計算：對于結(jié)構(gòu)靜不平衡的轉(zhuǎn)子，計算確定在一個平衡基面內(nèi)需加或去除的平衡質(zhì)量，使其得以平衡，即單面平衡。

4.2.2動平衡計算動不平衡轉(zhuǎn)子

軸向尺寸較大b/D≥0.2)，質(zhì)量不可視為分布在同一平面內(nèi)，其不平衡只有在運轉(zhuǎn)時才顯現(xiàn)出來的轉(zhuǎn)子。動平衡條件：

動平衡計算：對于結(jié)構(gòu)動平衡轉(zhuǎn)子，計算確定兩個平衡基面內(nèi)需要加或除去的平衡質(zhì)量，使之完全平衡，即雙面平衡。例1例2剛性轉(zhuǎn)子的許用不平衡量及平衡精度根據(jù)工作要求，對轉(zhuǎn)子規(guī)定適當(dāng)?shù)脑S用不平衡量是很有必要的。1.許用不平衡量表示方法

許用不平衡矢徑積：以[mr]表示許用偏心距：

以[e]表示

兩種表示的關(guān)系：[e]=[mr]/m轉(zhuǎn)子的平衡精度等級：

國際上已標(biāo)準(zhǔn)化，見表9.12.轉(zhuǎn)子許用不平衡量的確定：

靜不平衡的轉(zhuǎn)子：許用不平衡量[e]在選定A值后可由上式求得。動不平衡的轉(zhuǎn)子：先由表中求出[e]，再求得許用不平衡矢徑積[mr]=m[e]；然后將其分配在兩個平衡基面上，即思考題靜平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件

是動平衡的，動平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件

是靜平衡的。

①一定不②也一定③不一定2.在對回轉(zhuǎn)構(gòu)件進行動平衡時，可采用

或

的平衡方法。3.靜平衡的試驗?zāi)康氖鞘够剞D(zhuǎn)件的

和

重合。而動平衡的平衡條件用力學(xué)表達式可表達為：①

；②

。4.已知某圓盤上有四處不平衡量，分別為m1、m2、m3、m4，其中，m2、m3為挖孔，為使該圓盤達到靜平衡，試求應(yīng)添加的平衡質(zhì)量及其方位。如果需要挖孔處理，則應(yīng)加的平衡質(zhì)量及其方位又如何？例題1：一鋼制圓盤，圓盤厚b=50mm，位置Ⅰ處(r1=100mm)有一直徑=50mm的通孔，位置Ⅱ處(r2=200mm)是一質(zhì)量m2=0.5kg的重塊。為使圓盤平衡，擬在圓盤上r=200mm處制一通孔。試求此孔的直徑與位置。鋼的密度ρ=7.8g/cm3。xyOⅠⅡr1135or2210o解：xyOⅠ位于第Ⅲ象限。Ⅱr1135or2210om1=ρb(π

2/4)=765.76g比較方便的方法:將x軸通過Ⅰ處中心xy例題2：在圖示轉(zhuǎn)子中，已知各偏心質(zhì)量m1=10kg，m2=15kg，

m3=20kg，m4=10kg，各回轉(zhuǎn)半徑分別為r1=40cm，

r2=r4=30cm，r3=20cm，方位如圖示。若設(shè)置于平衡

基面Ⅰ、Ⅱ中的平衡質(zhì)量mbI、mbⅡ的回轉(zhuǎn)半徑均為

50cm，試求mbI、mbⅡ的大小和方位。(l12=l23=l34)解：計算各不平衡量：F1=m1r1=400kg·cmF2=m2r2=450kg·cmF3=m3r3=400kg·cmF4=m4r4=300kg·cm分別向平衡基面Ⅰ、Ⅱ分解：xyO1xyO2平衡基面Ⅰ平衡基面ⅡF1ⅠF2ⅠF3ⅠF2ⅡF3ⅡF4Ⅱ平衡基面Ⅰ上不平衡量：mrbIx=283.33kg·cmmrbIy=28.87g·cm∴mrbI=284.797kg·cmmbI=5.696kg位于第Ⅰ象限。xyO1xyO2平衡基面Ⅰ平衡基面ⅡF1ⅠF2ⅠF3ⅠF2ⅡF3ⅡF4ⅡαbI=5.8181o=5o49'5"FbIabI平衡基面Ⅱ上不平衡量：FbⅡx=-318.14kg·cmFbⅡy=210.84kg·cm∴FbⅡ=381.66kg·cmmbⅡ=7.633kg位