機(jī)械原理完全電子教程,答案,試題,ppt第6章PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 機(jī)械原理完全電子教程機(jī)械原理完全電子教程,答案答案,試題試題,ppt第第 6章章 若同上例條件，判定該機(jī)構(gòu)的效率。若同上例條件，判定該機(jī)構(gòu)的效率。 解解： 應(yīng)用公式應(yīng)用公式 =M0/M 計(jì)算效率計(jì)算效率 M0是理想狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力矩，可以在不計(jì)摩擦力的情況下求解是理想狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)力矩，可以在不計(jì)摩擦力的情況下求解 R12 0 R32 0 R32 0 R12 0 G R21 0 R31 0 h0 M0 =R210h0 逆時(shí)針向逆時(shí)針向 =M0/M 作業(yè)作業(yè)4-19、5-8 第1頁/共13頁 第六章第六章 機(jī)械的平衡機(jī)械的平衡 6-1 機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容 6-2 剛性

2、轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算 第2頁/共13頁 6-1 6-1 機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容 1. 1. 機(jī)械平衡的目的機(jī)械平衡的目的 例例6-16-1 磨削工件的砂輪磨削工件的砂輪 A A B B S S S Sm m=12.5 kg=12.5 kg e e=1mm=1mm n n = 6000 r/min= 6000 r/min F F F F= = me me 2 2 = 5000 N= 5000 N 其方向作周期性變化其方向作周期性變化 機(jī)械平衡的目的：消除慣性力的影響機(jī)械平衡的目的：消除慣性力的影響 慣性力的危害：慣性力的危害：1 1）使運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生附加的動(dòng)壓力，增大摩

3、擦， ）使運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生附加的動(dòng)壓力，增大摩擦， 加速磨損；加速磨損； 2 2）使構(gòu)件產(chǎn)生附加應(yīng)力，影響疲勞強(qiáng)度）使構(gòu)件產(chǎn)生附加應(yīng)力，影響疲勞強(qiáng)度 ； 3 3）將引起振動(dòng)、共振。）將引起振動(dòng)、共振。 第3頁/共13頁 2. 2. 機(jī)械平衡的內(nèi)容機(jī)械平衡的內(nèi)容 （）轉(zhuǎn)子的平衡（）轉(zhuǎn)子的平衡 轉(zhuǎn)子的不平衡慣性力可利用在其上增加或除去一部分質(zhì)量的轉(zhuǎn)子的不平衡慣性力可利用在其上增加或除去一部分質(zhì)量的 方法加以平衡。方法加以平衡。 其實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子自身質(zhì)心的位置來達(dá)到消其實(shí)質(zhì)是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子自身質(zhì)心的位置來達(dá)到消 除或減少慣性力的目的。除或減少慣性力的目的。 機(jī)娥平衡的目的及內(nèi)容機(jī)娥平衡的目的及內(nèi)容(2/

4、3)(2/3) 1 1）剛性轉(zhuǎn)子的平衡）剛性轉(zhuǎn)子的平衡 剛性轉(zhuǎn)子：剛性轉(zhuǎn)子： 靜平衡靜平衡 動(dòng)平衡動(dòng)平衡 只要求其慣性力平衡；只要求其慣性力平衡； 同時(shí)要求其慣性力和慣性力偶矩的平衡。同時(shí)要求其慣性力和慣性力偶矩的平衡。 2 2）撓性轉(zhuǎn)子的平衡）撓性轉(zhuǎn)子的平衡 撓性轉(zhuǎn)子撓性轉(zhuǎn)子：其平衡是基于彈性梁的橫：其平衡是基于彈性梁的橫 向振動(dòng)理論。向振動(dòng)理論。 （ 2 2 ）機(jī)構(gòu)的平衡）機(jī)構(gòu)的平衡 其所產(chǎn)生的慣性力必須就整個(gè)機(jī)構(gòu)加以平衡。其所產(chǎn)生的慣性力必須就整個(gè)機(jī)構(gòu)加以平衡。 第4頁/共13頁 其偏心質(zhì)量在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生慣性力。其偏心質(zhì)量在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生慣性力。 6-2 6-2 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算

5、剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算 1.1.剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計(jì)算 （1 1）靜不平衡轉(zhuǎn)子）靜不平衡轉(zhuǎn)子軸向尺寸較小的盤形轉(zhuǎn)子軸向尺寸較小的盤形轉(zhuǎn)子( (b/D b/D 0.2)0.2)。 其不平衡現(xiàn)象在轉(zhuǎn)子靜態(tài)時(shí)可表現(xiàn)出來。其不平衡現(xiàn)象在轉(zhuǎn)子靜態(tài)時(shí)可表現(xiàn)出來。 b b A A B B D D 回轉(zhuǎn)平面回轉(zhuǎn)平面 m mm m r r F F G G 平平 衡衡 方方 法：法： 可在轉(zhuǎn)子上加（或減）一部分質(zhì)量，使質(zhì)心可在轉(zhuǎn)子上加（或減）一部分質(zhì)量，使質(zhì)心 與回轉(zhuǎn)軸線重合，即使慣性力的合力為零與回轉(zhuǎn)軸線重合，即使慣性力的合力為零。 靜平衡條件靜平衡條件：使各偏心質(zhì)量的慣性力的合力為零。：使各偏心

6、質(zhì)量的慣性力的合力為零。 第5頁/共13頁 21 2 ， irmF iii bbb rmF 2 00 yx FF及及 為平衡這兩個(gè)慣性力，可在轉(zhuǎn)子上加為平衡這兩個(gè)慣性力，可在轉(zhuǎn)子上加 一配重，質(zhì)量為一配重，質(zhì)量為m mb b，使它產(chǎn)生的離心慣性，使它產(chǎn)生的離心慣性 力與力與F F1 1、F F2 2平衡，即：平衡，即： 如何確定如何確定m mb br rb b的大小和方位？的大小和方位？ 建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)力的平衡條件，由：建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)力的平衡條件，由： 算出算出m mb br rb b后，再根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)選定后，再根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)選定r rb b后，即可得出平衡質(zhì)量后，即可得出平衡質(zhì)量m

7、 mb b。 （也可以在反方向除去以平衡質(zhì)量）（也可以在反方向除去以平衡質(zhì)量） 第6頁/共13頁 例例6-26-2 盤形凸輪的靜平衡計(jì)算盤形凸輪的靜平衡計(jì)算 第7頁/共13頁 對于動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子，通過選定兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面對于動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子，通過選定兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面及及 作為作為平面基面平面基面， ，這種不平衡只有在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才能顯現(xiàn)出來的，故稱此類，這種不平衡只有在轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才能顯現(xiàn)出來的，故稱此類 轉(zhuǎn)子為轉(zhuǎn)子為動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子。 在若干個(gè)不同的回轉(zhuǎn)平面內(nèi)。在若干個(gè)不同的回轉(zhuǎn)平面內(nèi)。 2. 2. 剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡計(jì)算 （1 1）動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子）動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子 對于軸向尺寸較大的轉(zhuǎn)子

8、（對于軸向尺寸較大的轉(zhuǎn)子（b/Db/D0.2)0.2)， 各偏心質(zhì)量所形成的慣性力不僅會(huì)產(chǎn)生慣性力，還會(huì)產(chǎn)生慣性力矩各偏心質(zhì)量所形成的慣性力不僅會(huì)產(chǎn)生慣性力，還會(huì)產(chǎn)生慣性力矩 其作用方位隨轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)而變化。其作用方位隨轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)而變化。 （2 2）動(dòng)平衡方法及其條件）動(dòng)平衡方法及其條件 動(dòng)平衡動(dòng)平衡 再分別在這兩個(gè)面上增加或除去適當(dāng)?shù)脑俜謩e在這兩個(gè)面上增加或除去適當(dāng)?shù)钠胶赓|(zhì)量平衡質(zhì)量， 使轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩同時(shí)得使轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶矩同時(shí)得 以平衡。以平衡。 這種平衡方法稱為這種平衡方法稱為動(dòng)平衡動(dòng)平衡。 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的平

9、衡計(jì)算(3/4)(3/4) 其質(zhì)量往往是分布其質(zhì)量往往是分布 第8頁/共13頁 00MF （包含平衡質(zhì)量引起的慣性力及力矩）（包含平衡質(zhì)量引起的慣性力及力矩） 如何求出平衡質(zhì)量的大小和方位，即動(dòng)平衡的計(jì)算如何求出平衡質(zhì)量的大小和方位，即動(dòng)平衡的計(jì)算： 第9頁/共13頁 L lLF F L Fl F )( 11 選取兩個(gè)平衡基面選取兩個(gè)平衡基面、 ，將，將 F F1 1、F F2 2、F F3 3分解到兩個(gè)平衡分解到兩個(gè)平衡 基面上，在兩個(gè)平衡基面內(nèi)進(jìn)行平衡計(jì)算（相當(dāng)于靜平衡計(jì)算基面上，在兩個(gè)平衡基面內(nèi)進(jìn)行平衡計(jì)算（相當(dāng)于靜平衡計(jì)算 ） 分別求出在兩個(gè)分別求出在兩個(gè) 平衡基面平衡基面、 的平衡質(zhì)

10、量的平衡質(zhì)量 m mb1 b1 、m mb2 b2 兩個(gè)分力的大小兩個(gè)分力的大小: : 第10頁/共13頁 即即 根據(jù)其結(jié)構(gòu)計(jì)算確定其上需增加或除去的平衡質(zhì)量，使其在設(shè)計(jì)根據(jù)其結(jié)構(gòu)計(jì)算確定其上需增加或除去的平衡質(zhì)量，使其在設(shè)計(jì) 時(shí)獲得動(dòng)平衡。時(shí)獲得動(dòng)平衡。 （3 3）動(dòng)平衡計(jì)算）動(dòng)平衡計(jì)算 動(dòng)平衡計(jì)算是針對結(jié)構(gòu)動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子而進(jìn)行平衡的計(jì)算。動(dòng)平衡計(jì)算是針對結(jié)構(gòu)動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子而進(jìn)行平衡的計(jì)算。 剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的條件剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的條件：各偏心質(zhì)量（包括平衡質(zhì)量）產(chǎn)生：各偏心質(zhì)量（包括平衡質(zhì)量）產(chǎn)生 的慣性力的矢量和為零，以及這些慣性力所構(gòu)成的力矩矢量和也的慣性力的矢量和為零，以及這些慣性力所構(gòu)成的力矩矢量和也 為零，為零， F F0 0， 即即 M M0 0 例例6-36-3 內(nèi)燃機(jī)曲軸內(nèi)燃機(jī)曲軸 例例6-46-4 雙凸輪軸雙凸輪軸 例例6-56-5