機(jī)械原理課件6 機(jī)械平衡

1、第第6 6章章 機(jī)械的平衡機(jī)械的平衡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6-2 6-2 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算6-3 6-3 剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)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)械平衡的目的消除或減小不平衡慣性力的不良影響。特別在高速精密消除或減小不平衡慣性力的不良影響。特別在高速精密機(jī)械中，機(jī)械的平衡具有重要意義。機(jī)械中，機(jī)械的平衡具有重要意義。2 2）機(jī)械不平衡慣性力導(dǎo)致的不良影響）機(jī)械不平衡慣性力導(dǎo)致的不良影響在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加的動(dòng)壓力，降低機(jī)械的效率和使用壽命在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生附加的動(dòng)壓力，降

2、低機(jī)械的效率和使用壽命變化的慣性力引起機(jī)械和機(jī)座的振動(dòng)，常導(dǎo)致破壞性事故變化的慣性力引起機(jī)械和機(jī)座的振動(dòng)，常導(dǎo)致破壞性事故3 3）機(jī)械平衡的目的）機(jī)械平衡的目的1 1）機(jī)械不平衡的原因）機(jī)械不平衡的原因機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的 慣性力的作用慣性力的作用）機(jī)械不平衡的合理利用）機(jī)械不平衡的合理利用機(jī)械中的不平衡慣性力可以利用來(lái)做有益的工作，如：振動(dòng)篩、機(jī)械中的不平衡慣性力可以利用來(lái)做有益的工作，如：振動(dòng)篩、振動(dòng)裝料機(jī)、振動(dòng)選料機(jī)、按摩機(jī)等。振動(dòng)裝料機(jī)、振動(dòng)選料機(jī)、按摩機(jī)等。eFiFiFiFiFi慣性力及慣性力矩隨著慣性力及慣性力矩隨著機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)作周期性變化機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)作周期性變

3、化 慣性力的影響慣性力的影響FiFi=me2Fi2 2 機(jī)械平衡問(wèn)題的內(nèi)容機(jī)械平衡問(wèn)題的內(nèi)容轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)子的平衡機(jī)構(gòu)的平衡機(jī)構(gòu)的平衡機(jī)械平衡問(wèn)題的分類(lèi)機(jī)械平衡問(wèn)題的分類(lèi)撓性轉(zhuǎn)子撓性轉(zhuǎn)子 質(zhì)量較大、徑向尺寸較小且工作轉(zhuǎn)速高于質(zhì)量較大、徑向尺寸較小且工作轉(zhuǎn)速高于（0.60.75）一一階共振轉(zhuǎn)速階共振轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子，此狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的的轉(zhuǎn)子，此狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的彎曲彈性變形不可忽略彎曲彈性變形不可忽略 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件剛性轉(zhuǎn)子剛性轉(zhuǎn)子: 工作轉(zhuǎn)速低于工作轉(zhuǎn)速低于（0.60.75）一階共振轉(zhuǎn)速一階共振轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子，此狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子，此狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子的彈性變形可忽略不計(jì)的轉(zhuǎn)子的彈性變形可忽略不計(jì)

4、撓性轉(zhuǎn)子平衡撓性轉(zhuǎn)子平衡剛性轉(zhuǎn)子平衡剛性轉(zhuǎn)子平衡6-2 6-2 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算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 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子（b/d0.2）上的不平衡質(zhì)量上的不平衡質(zhì)量mi的影響在轉(zhuǎn)子靜態(tài)時(shí)即可表現(xiàn)出來(lái)的影響在轉(zhuǎn)子靜態(tài)時(shí)即可表現(xiàn)出來(lái)，故稱(chēng)為，故稱(chēng)為靜不平衡靜不平衡其所有質(zhì)量都可以認(rèn)為在垂直于軸其所有質(zhì)量都可以認(rèn)為在垂直于軸線的同一平面內(nèi)線的同一平面內(nèi)db適用對(duì)象：適用對(duì)象：軸向尺寸較小的轉(zhuǎn)子（軸向尺寸較小的轉(zhuǎn)子（b/d0.2）不平衡現(xiàn)象不平衡現(xiàn)象 轉(zhuǎn)子的質(zhì)心位置不在回轉(zhuǎn)軸線上，轉(zhuǎn)子的質(zhì)心位置不在回轉(zhuǎn)軸線上，回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不平衡慣性力，這種現(xiàn)回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不平衡慣性力，這種

5、現(xiàn)象被稱(chēng)作象被稱(chēng)作不平衡不平衡靜不平衡靜不平衡Fimimimigmimigmimigmimigmimig靜平衡計(jì)算中的所有慣性力為一靜平衡計(jì)算中的所有慣性力為一平面匯交力系平面匯交力系 mbrbFb例例 一轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)其上有偏心質(zhì)量一轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)其上有偏心質(zhì)量m1 、 m2 、 m2 、 m4r4m1r1m2m4m3r3F1F3F1F2F4F3Fb不平衡的不良影響不平衡的不良影響產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備的破壞產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備的破壞剛性轉(zhuǎn)子靜平衡的方法剛性轉(zhuǎn)子靜平衡的方法在轉(zhuǎn)子上增加平衡質(zhì)量在轉(zhuǎn)子上增加平衡質(zhì)量mb使其產(chǎn)生的平使其產(chǎn)生的平衡慣性力衡慣性力Fb將原不平衡慣性力將原不平衡

6、慣性力Fi抵消抵消mbmiF2F4FiFbbcder2滿足靜平衡的條件：滿足靜平衡的條件：+Fb=04321FFFFFi 2 iiirmF 2,1i2 bbbrmFami ri不平衡質(zhì)徑積不平衡質(zhì)徑積mbrb 平衡質(zhì)徑積平衡質(zhì)徑積滿足靜平衡的條件：滿足靜平衡的條件： mbrbFbr4m1r1m2m4m3r3F1F3F2F4r2211rm2bbrm 0 44332211rmrmrmrm bbrm 0 即：即：04321 bFFFFF+Fb=0233rm 222rm 244rm 剛性轉(zhuǎn)子靜平衡具體措施剛性轉(zhuǎn)子靜平衡具體措施靜平衡也被稱(chēng)作單面平衡靜平衡也被稱(chēng)作單面平衡或在或在rb相反方向減去一個(gè)相反

7、方向減去一個(gè)mb （去重）（去重）質(zhì)徑積矢量和為零質(zhì)徑積矢量和為零滿足靜平衡的條件：滿足靜平衡的條件：在在rb處增加一個(gè)平衡質(zhì)處增加一個(gè)平衡質(zhì)mb（配重）（配重）mbrbmi rimbrbmbrbmbrb0 bbiirMrM滿足靜平衡條件滿足靜平衡條件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 適用條件：適用條件：軸向尺寸較大的場(chǎng)所軸向尺寸較大的場(chǎng)所（b/d0.2）在在 、平面平面存在著偏心質(zhì)量存在著偏心質(zhì)量m1、m2，且且:但但 M 0 即：即：m1 r1+ m2 r2=0 質(zhì)徑積質(zhì)徑積m1 r1 、m2 r2在在同一平面上。即：同一平面上。即：該情況為靜平衡而動(dòng)不平衡！該情況為靜平衡而動(dòng)

8、不平衡！Lm2m2 r2m1 = m2，r1= r2m1r1r2m1 r1Lrm 110 Lrm 22 Mbd滿足動(dòng)平衡的條件滿足動(dòng)平衡的條件質(zhì)徑積矢量和質(zhì)徑積矢量和為零為零質(zhì)徑積力矩和質(zhì)徑積力矩和為零為零mi ri +mb rb =0 M =0 滿足動(dòng)平衡一定同時(shí)滿足靜平衡滿足動(dòng)平衡一定同時(shí)滿足靜平衡;注意（重要概念點(diǎn)）：注意（重要概念點(diǎn)）：滿足靜平衡卻不一定同時(shí)滿足動(dòng)平衡滿足靜平衡卻不一定同時(shí)滿足動(dòng)平衡;靜不平衡構(gòu)件中的所有慣性力靜不平衡構(gòu)件中的所有慣性力為一為一平面匯交力系（單面平衡）平面匯交力系（單面平衡）;動(dòng)不平衡構(gòu)件中的所有慣性力動(dòng)不平衡構(gòu)件中的所有慣性力為一為一空間任意力系（雙面

9、平衡）。空間任意力系（雙面平衡）。本章作業(yè)：本章作業(yè)：6-1，6-2，6-5，6-6，6-7，6-8。 動(dòng)平衡計(jì)算的力學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)平衡計(jì)算的力學(xué)基礎(chǔ)P12l221PPP 2121lllPP 2112lllPP )(211llP )(212llP 力學(xué)基礎(chǔ)：力學(xué)基礎(chǔ)：力的平行分解力的平行分解Bl1C P1、P2 等效代替等效代替P 應(yīng)滿足的條件：應(yīng)滿足的條件：力等效力等效力矩等效力矩等效將力將力P 平行分解為平行分解為P1、P2 力等效：力等效：力矩等效：力矩等效：0 AM0 BM1Pl 2Pl 得出：得出：A 動(dòng)平衡計(jì)算的具體方法動(dòng)平衡計(jì)算的具體方法Ps因受結(jié)構(gòu)限制，無(wú)法在因受結(jié)構(gòu)限制，無(wú)法在、三

10、個(gè)平面上平三個(gè)平面上平衡，故另外選取兩個(gè)平衡平面衡，故另外選取兩個(gè)平衡平面S 平面和平面和 P平面平面本章作業(yè)：本章作業(yè)：6-1，6-2，6-5，6-6，6-7，6-8。P sLl1l2l3m1r11r1ms1mP1r1MP=0 111lrmLlmms111 MS=0 )(111lLrmLlLmmP111 m2m3Lrms11LrmP11P sLl1l2l3m1r11r1ms1mP1r1m2r22ms2mP2r2r2m3MP=0MS=0 222lrmLlmms222 )(222lLrmLlLmmP)(222 Lrms22LrmP22P sLl1l2l3m1r11r1ms1mP1r1m2r22m

11、s2mP2r2r23m3r3ms3mP3r3r3MP=0 333lrmLlmms333 MS=0 )(333lLrmLlLmmP333 Lrms33LrmP33LP l1l2l3mP1r1mP2r2mP3r3m1r11m2r223m3r3sr1ms1ms2r2ms3r3該種不平衡質(zhì)徑積的分解為同方位等徑分解該種不平衡質(zhì)徑積的分解為同方位等徑分解sr1ms1ms2r2ms3r3Sr1ms1ms2r2ms3r3/111rmWs /333rmWs /222rmWs 1W2WSW 3W SSSMrmSWSmsrSSSSmMr Pr1mP2r2mP3r3mP1l1l2l3L m1r11m2r223m3r

12、3sr1ms1ms2r2ms3r3Pr1mP2r2mP3r3Pr1mP1mP2r2mP3r31W2W3WPWPW /111rmWP /333rmWP /222rmWP PPPMrmPPPmMr mPrP例題例題1 在圖示盤(pán)狀轉(zhuǎn)子上有兩個(gè)不平衡的質(zhì)量：在圖示盤(pán)狀轉(zhuǎn)子上有兩個(gè)不平衡的質(zhì)量：m1 =1.5kg, m2 =0.8kg，r1 =140mm，r2 =180mm，相位如圖所示。先用去重，相位如圖所示。先用去重 法來(lái)平衡，求所需挖去的質(zhì)量的大小和相位（設(shè)所需挖去質(zhì)量法來(lái)平衡，求所需挖去的質(zhì)量的大小和相位（設(shè)所需挖去質(zhì)量 處的半徑處的半徑r=140mm）。）。解：解：1 .計(jì)算質(zhì)徑積計(jì)算質(zhì)徑積m

13、Kgrm 21. 014. 05 . 111mKgrm 144. 018. 08 . 0222.取比例尺取比例尺0.005kgm/mm做矢量圖做矢量圖mmrmW42005. 021. 0111 mmrmW8 .28005. 0144. 0222 1W2WbWmkgWrmbbb 148. 0abcm1r1m2r2 4502211 bbrmrmrmm1r1m2r2c1W2WbWkgrrmmbbbb057. 11401000148. 0 bbbrmrmWWsin222sinsin sin2Wbbrmrmsin22arcsin 148. 0arcsin45sin144. 0 26.43ba3. 求挖去

14、質(zhì)量的大小和相位求挖去質(zhì)量的大小和相位mbmbrbrb4. 相位角相位角sinbW例題例題2 圖示圓盤(pán)繞圖示圓盤(pán)繞o 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤(pán)上的平衡質(zhì)量點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤(pán)上的平衡質(zhì)量mb =0.06kg，平衡平衡半徑半徑rb =50mm，不平衡質(zhì)量，不平衡質(zhì)量m1 =0.2kg，r1 =20mm；不平衡質(zhì)量；不平衡質(zhì)量m2 =0.25kg，試求，試求r2 的大小和方位，在沒(méi)加平衡質(zhì)量前，軸承處的大小和方位，在沒(méi)加平衡質(zhì)量前，軸承處動(dòng)反力為多大？動(dòng)反力為多大？ombr1rbm1解：解：1 .計(jì)算質(zhì)徑積計(jì)算質(zhì)徑積2.取比例尺取比例尺0.1kgmm/mm做矢量圖做矢量圖mmKgrm 4202 . 011mmKgrm

15、bb 35006. 002211 bbrmrmrm 111rmW bbbrmWmmkgWrm 5222a1WbW2Wbcmm401 . 04 mm301 . 03 ombr1rbm1a1WbW2WbcmmkgWrm 5222mmmrmr2025. 052222 3. r2 和相位和相位54sin221121 rmrmWW 1 .5354arcsinm24. 求沒(méi)加平衡質(zhì)量前軸承的動(dòng)反力求沒(méi)加平衡質(zhì)量前軸承的動(dòng)反力2bbbrmF N23602100005. 03 r2r1r2r3r4（c）r3r2r1r4（b）r1r2r3r4（a）例題例題3 如圖所示的三根曲軸，已知如圖所示的三根曲軸，已知m1

16、 =m2 =m3 =m4 =m， r1 =r2 =r3 =r4 =r，L12 = L23 =L34 =L，且曲拐在同一平面，且曲拐在同一平面 中，中， 試判斷何者已達(dá)到靜平衡，何者已達(dá)到動(dòng)平衡。試判斷何者已達(dá)到靜平衡，何者已達(dá)到動(dòng)平衡。L12L23L34m1m2m3m4m4m1m2m3m1m4m3m2L12L23L34r1r2r3r4m4m1m2m3（a）解：解：1 分析（分析（a）動(dòng)平衡應(yīng)滿足的條件動(dòng)平衡應(yīng)滿足的條件F1F3F2F40 iyFy1F0 iMLLLL 342312LF 20 ）（Mi0 iyF4321mmmm 因：因：4321FFFF 故：故：滿足靜平衡條件滿足靜平衡條件不滿足

17、動(dòng)平衡條件不滿足動(dòng)平衡條件。即該曲軸是靜平衡的但不是動(dòng)平衡的。即該曲軸是靜平衡的但不是動(dòng)平衡的0 FL4 LF 34 LF 23 0 4F 3F 2F r3r2r1r4m1m2m3m4（b）L12L23L34y2 分析（分析（b）F1F2F3F40 iyF0 ）（Mi1F LF 2滿足靜平衡條件滿足靜平衡條件不滿足動(dòng)平衡條件不滿足動(dòng)平衡條件。即該曲軸是靜平衡的但不是動(dòng)平衡的。即該曲軸是靜平衡的但不是動(dòng)平衡的4F 3F 2F 0 LF 23 FL2 LF 34 0 本章作業(yè)：本章作業(yè)：6-1，6-2，6-5，6-6，6-7，6-8。r1r2r3r4m1m4m3m2（c）L12L23L343 分析

18、（分析（c）0 iyF0 ）（Mi1FLF 2滿足靜平衡條件滿足靜平衡條件滿足動(dòng)平衡條件滿足動(dòng)平衡條件。即該曲軸既是靜平衡的又是動(dòng)平衡的。即該曲軸既是靜平衡的又是動(dòng)平衡的yF1F4F2F34F LF 34 2F LF 23 0 3F 0 本章作業(yè)：本章作業(yè)：6-1，6-2，6-5，6-6，6-7，6-8。AB例例4 已知一軸的中間截面上有一不平衡質(zhì)量已知一軸的中間截面上有一不平衡質(zhì)量m= 3kg，由于結(jié)構(gòu)限，由于結(jié)構(gòu)限 制，只能在兩端平面制，只能在兩端平面A、B上平衡其產(chǎn)生的不平衡慣性力。上平衡其產(chǎn)生的不平衡慣性力。 LA =LB =600mm。要求：。要求： （1）按等向徑分解質(zhì)量（按等向徑

19、分解質(zhì)量（r=300mm）然后求平衡質(zhì)徑積）然后求平衡質(zhì)徑積; （2）按回轉(zhuǎn)半徑按回轉(zhuǎn)半徑r =400mm分解質(zhì)量，求不平衡質(zhì)量分解質(zhì)量，求不平衡質(zhì)量mAmB B解：解：（1）按等向徑分解質(zhì)量求平衡質(zhì)徑積按等向徑分解質(zhì)量求平衡質(zhì)徑積mrLLLmmBA LLmmAB 求平衡質(zhì)徑積求平衡質(zhì)徑積mAmBmBdmAdrAAdGG 3005 . 1 mmkg 450LAmrmBrmArLBABkg5 . 112006003 kg5 . 112006003 BdAdGG rmA rAABmr（2） 按回轉(zhuǎn)半徑按回轉(zhuǎn)半徑r =400mm 分解質(zhì)量，然后求平衡質(zhì)徑積。分解質(zhì)量，然后求平衡質(zhì)徑積。a. 求不平衡

20、質(zhì)徑積求不平衡質(zhì)徑積3003 rmG0 iAMmmkg 900b. 向向A、B 面分解不平衡質(zhì)徑積面分解不平衡質(zhì)徑積LLALBABGGGB2/1 BG AG BG AG G0 iyF0 ABLGLGGGGBA21 c. 求不平衡質(zhì)量求不平衡質(zhì)量mAmB BAmm Am Bm mmkg 125. 1400450rG 2/rr例例4（習(xí)題（習(xí)題6-7）如圖所示為一滾筒，同軸固結(jié)一帶輪，測(cè)得其上有如圖所示為一滾筒，同軸固結(jié)一帶輪，測(cè)得其上有一偏心質(zhì)量一偏心質(zhì)量m1 =1kg，測(cè)得滾筒上的兩偏心質(zhì)量為，測(cè)得滾筒上的兩偏心質(zhì)量為m2 =3kg，m3 =4kg，各偏心質(zhì)量的相位如圖所示（，各偏心質(zhì)量的相位

21、如圖所示（長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度單位mm）。若將平衡基）。若將平衡基面選在滾筒兩端面，且其回轉(zhuǎn)半徑均為面選在滾筒兩端面，且其回轉(zhuǎn)半徑均為400mm, 求兩平衡質(zhì)量的大求兩平衡質(zhì)量的大小和相位。若將小和相位。若將平衡基面平衡基面改選在改選在帶輪寬度的中截面帶輪寬度的中截面上，其他條件上，其他條件不變，兩平衡質(zhì)量的大小和方位作如何改變？不變，兩平衡質(zhì)量的大小和方位作如何改變？150150150150 2001100m1m3m2r2r1r3 315mmr2501 mmr3002 mmr2003 150150150150 2001100m1m3m2解：解：1 . 計(jì)算不平衡質(zhì)徑積計(jì)算不平衡質(zhì)徑積 111rmG

22、222rmG 333rmGG1G2G3r2r1r3本章作業(yè)：本章作業(yè)：6-1，6-2，6-5，6-6，6-7，6-8。mmkg 2502501mmkg 9003003mmkg 80020048001100150150150150 2001100m3G3G33G 3G 8003G 2 . 向向 、兩平面分解不平衡兩平面分解不平衡質(zhì)徑積質(zhì)徑積1）向）向 面分解面分解G30i ）（M)1501100(3 G建立力學(xué)模型建立力學(xué)模型0 iyF110095033GG 0333 GGG333GGG 3115 . 1G 3G rr3G 3G 3G 3G 011003 G115 . 93G 3)22191(G

23、 11001502）向）向 面分解面分解G2m2150150150 2001100G2G22G 2G 2G 2G 建立力學(xué)模型建立力學(xué)模型0i ）（M0110015022 GG110015022GG 8003G r8003G r0 iyF0222 GGG222GGG 2115 . 9G 2G 2G rr2G 2G 2)115 . 11(G 2115 . 1G G22G 2G 150150 2001100m1G135011001G 1G 1G 1G G10i ）（M0110035011 GG110035021GG 0 iyF0111 GGG111GGG 1115 .14G 1G 1G G1方向設(shè)

24、反方向設(shè)反1G 1G 8003G r2G rG1建立力學(xué)模型建立力學(xué)模型2）向）向 面分解面分解G11G 1G 1115 .3G 1)115 . 31(G 8003G r2G r rG1r3G r2G G1rmmkgGG 54.79250115 . 3115 . 311mmkgGG 690118005 . 9115 . 933mmkgGG 72.122900115 . 1115 . 122取比例尺取比例尺作矢量多邊形作矢量多邊形mmmmkgWG 10111W 1G 2W 2G bW 3G 3W 1W 3W 2W rWmb1 sinsin21WWWb 3. 求求面平衡質(zhì)徑積面平衡質(zhì)徑積bG bW

25、 3G r2G rG1mmkgG 330250115 .141mmkgGG 109118005 . 1110015033mmkgGG 777900115 . 9115 . 922取比例尺取比例尺作矢量多邊形作矢量多邊形mmmmkgWG 10111W 1G 2W 2G 3G 3W 3W 1W bW sinsin3WWb rWmbb 4. 求求面平衡質(zhì)徑積面平衡質(zhì)徑積bW bG bG 將將平衡基面平衡基面改選在改選在帶輪帶輪寬度的中截面寬度的中截面上解法略上解法略ab2W cd6-5 平面機(jī)構(gòu)的平衡平面機(jī)構(gòu)的平衡產(chǎn)生不平衡慣性力的構(gòu)件：產(chǎn)生不平衡慣性力的構(gòu)件：平面移動(dòng)構(gòu)件、平面移動(dòng)構(gòu)件、 平面復(fù)雜

26、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)構(gòu)件研究對(duì)象：整個(gè)機(jī)構(gòu)研究對(duì)象：整個(gè)機(jī)構(gòu)由于平面移動(dòng)構(gòu)件、由于平面移動(dòng)構(gòu)件、 平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)構(gòu)件所產(chǎn)生的不平衡慣性力平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)構(gòu)件所產(chǎn)生的不平衡慣性力不便于在構(gòu)件本身予以平衡，所以必須就整個(gè)機(jī)構(gòu)加以研究。不便于在構(gòu)件本身予以平衡，所以必須就整個(gè)機(jī)構(gòu)加以研究。機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件所產(chǎn)生的總慣性力的處理：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件所產(chǎn)生的總慣性力的處理：合成為一個(gè)通過(guò)機(jī)構(gòu)質(zhì)心的合成為一個(gè)通過(guò)機(jī)構(gòu)質(zhì)心的總慣性力總慣性力和一個(gè)總和一個(gè)總慣性力偶矩慣性力偶矩。且此慣性力和慣性力偶矩全部由基座來(lái)承擔(dān)。且此慣性力和慣性力偶矩全部由基座來(lái)承擔(dān)。機(jī)構(gòu)平衡的條件：機(jī)構(gòu)平衡的條件：機(jī)構(gòu)的總慣性力等于零，即：機(jī)構(gòu)的總慣

27、性力等于零，即：機(jī)構(gòu)的總慣性力偶矩等于零，即：機(jī)構(gòu)的總慣性力偶矩等于零，即：0 IF0 IM機(jī)構(gòu)平衡的簡(jiǎn)化處理機(jī)構(gòu)平衡的簡(jiǎn)化處理只討論總慣性力的平衡問(wèn)題只討論總慣性力的平衡問(wèn)題機(jī)構(gòu)平衡的主要方法機(jī)構(gòu)平衡的主要方法完全平衡法完全平衡法部分平衡法部分平衡法1. 完全平衡法完全平衡法利用平衡機(jī)構(gòu)平衡利用平衡機(jī)構(gòu)平衡利用平衡質(zhì)量平衡利用平衡質(zhì)量平衡利用平衡機(jī)構(gòu)平衡利用平衡機(jī)構(gòu)平衡利用平衡質(zhì)量平衡利用平衡質(zhì)量平衡（1）利用平衡機(jī)構(gòu)平衡）利用平衡機(jī)構(gòu)平衡AB BlC lrCr如圖所示的機(jī)構(gòu)，左、如圖所示的機(jī)構(gòu)，左、右兩部分對(duì)右兩部分對(duì)A點(diǎn)完全對(duì)稱(chēng)，點(diǎn)完全對(duì)稱(chēng)，故可使慣性力在軸承故可使慣性力在軸承A處處所引

28、起的動(dòng)壓力得到完全所引起的動(dòng)壓力得到完全平衡。平衡。m abaCD AB BC Cb如圖所示如圖所示ZG12-6型高速冷鐓機(jī)型高速冷鐓機(jī)中，其主機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，其主機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC，平衡裝置為四桿機(jī)構(gòu)，平衡裝置為四桿機(jī)構(gòu)ABC D。加在。加在C 點(diǎn)處點(diǎn)處的平衡質(zhì)量為的平衡質(zhì)量為m 與滑塊與滑塊C的的質(zhì)量質(zhì)量m相等。相等。此種平衡使得機(jī)器的轉(zhuǎn)速提高后此種平衡使得機(jī)器的轉(zhuǎn)速提高后，振動(dòng)仍較小。，振動(dòng)仍較小。此種平衡的特點(diǎn)：此種平衡的特點(diǎn)：平衡效果好，但使機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積增大。平衡效果好，但使機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積增大。mm m Bm2Cm2BACD2341（2）利用平衡質(zhì)量平衡）利

29、用平衡質(zhì)量平衡DBAC1234四桿機(jī)構(gòu)的質(zhì)量分別為：四桿機(jī)構(gòu)的質(zhì)量分別為： m1 、m2、m3。BCSCBllmm222 r m11s m22s m33s 將構(gòu)件將構(gòu)件2 的質(zhì)量的質(zhì)量m2用兩個(gè)分別集中用兩個(gè)分別集中于于B、C兩點(diǎn)的集中質(zhì)量?jī)牲c(diǎn)的集中質(zhì)量m2B、m2C來(lái)替代。來(lái)替代。BCSBCllmm222 在構(gòu)件在構(gòu)件1的延長(zhǎng)線上加一平衡質(zhì)量的延長(zhǎng)線上加一平衡質(zhì)量m來(lái)平衡構(gòu)件來(lái)平衡構(gòu)件1 的質(zhì)量的質(zhì)量m1 和和m2B，使構(gòu)件使構(gòu)件1 的質(zhì)心移到的質(zhì)心移到固定軸固定軸A處。處。r 在構(gòu)件在構(gòu)件3的延長(zhǎng)線上加一平衡質(zhì)量的延長(zhǎng)線上加一平衡質(zhì)量M來(lái)平衡構(gòu)件來(lái)平衡構(gòu)件3的質(zhì)量的質(zhì)量m3和和m2C，使構(gòu)件使構(gòu)件3的質(zhì)心移到的質(zhì)心移到固定軸固定軸D處。處。1s 1s 1s 1s 1s m m Bm2Cm2DBAC1234r r rm m m經(jīng)整理后得：經(jīng)整理后得：同理有：同理有： ABBlm211SAlm 由質(zhì)心位置為由質(zhì)心位置為A A條件得：條件得：rlmlmSAABB / )(112rlm