械原理機(jī)械平衡朱理ppt課件

1、4.1 機(jī)械平衡的目的和內(nèi)容4.2 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算4.3 剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)4.4 剛性轉(zhuǎn)子的許用不平衡量及平衡精度4.5 平面機(jī)構(gòu)的平衡思索題機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容 4.1.1 機(jī)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(jī)械平衡的內(nèi)容 機(jī)械平衡的內(nèi)容 轉(zhuǎn)子的平衡(2) 機(jī)構(gòu)的平衡 1)剛性轉(zhuǎn)子的平衡 靜平衡 僅慣性力平衡。 動(dòng)平衡 慣性力和慣性力偶矩的同時(shí)平衡。2)撓性轉(zhuǎn)子的平衡 作往復(fù)挪動(dòng)或平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件,需就整個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)加以平衡，即機(jī)械在機(jī)座上的平衡。 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算 4.2.1 靜平衡計(jì)算

2、靜不平衡轉(zhuǎn)子：軸向尺寸較小(b/D0.2)，質(zhì)量可以為分布在同一平面內(nèi)，其不平衡在靜態(tài)時(shí)可顯現(xiàn)出盤(pán)狀轉(zhuǎn)子。 靜平衡條件： 0F 靜平衡計(jì)算：對(duì)于構(gòu)造靜不平衡的轉(zhuǎn)子，計(jì)算確定在一個(gè)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(dòng)平衡計(jì)算動(dòng)不平衡轉(zhuǎn)子 軸向尺寸較大b/D0.2)， 質(zhì)量不可視為分布在同一平面內(nèi)，其不平衡 只需在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才顯現(xiàn)出來(lái)的轉(zhuǎn)子。 動(dòng)平衡條件： 0F 0M 動(dòng)平衡計(jì)算：對(duì)于構(gòu)造動(dòng)平衡轉(zhuǎn)子，計(jì)算確定兩個(gè)平衡基面內(nèi)需求加或除去的平衡質(zhì)量，使之完全平衡，即雙面平衡。 例1例2剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)4.3.1 剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)安裝：導(dǎo)軌

3、式靜平衡儀、滾輪式靜平衡儀4.3.2 剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，能滿(mǎn)足一定的精度要求，但任務(wù)效率低。對(duì)于批量轉(zhuǎn)子的平衡，可采用一種快速測(cè)定平衡的單面平衡機(jī)。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、支承系統(tǒng)、丈量顯示系統(tǒng)等組成。 振動(dòng)傳感器將轉(zhuǎn)子所引起的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)電子線(xiàn)路加以處置和放大，最后用儀器顯示出被試轉(zhuǎn)子的不平衡質(zhì)量矢徑積的大小和方位。 平衡原理：剛性轉(zhuǎn)子的許用不平衡量及平衡精度剛性轉(zhuǎn)子的許用不平衡量及平衡精度根據(jù)任務(wù)要求，對(duì)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=

4、mr/m轉(zhuǎn)子的平衡精度等級(jí)： 國(guó)際上已規(guī)范化，見(jiàn)表9.12.轉(zhuǎn)子許用不平衡量確實(shí)定： smmeA/1000/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(dòng)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=me；然后將其分配在兩個(gè)平衡基面上，即 )/(babmrmr)/(baamrmr思 考 題靜平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件 是動(dòng)平衡的，動(dòng)平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件 是靜平衡的。 一定不 也一定 不一定2. 在對(duì)回轉(zhuǎn)構(gòu)件進(jìn)展動(dòng)平衡時(shí)，可采用 或 的平衡方法。3. 靜平衡的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘够剞D(zhuǎn)件的 和 重合。而動(dòng)平衡的平衡條件用力學(xué)表達(dá)式可表達(dá)為： ； 。4. 知某圓盤(pán)上有四處不平衡量，分別為m1、m2、

5、m3、m4，其中， m2、m3為挖孔，為使該圓盤(pán)到達(dá)靜平衡，試求應(yīng)添加的平衡質(zhì)量及其方位。假設(shè)需求挖孔處置，那么應(yīng)加的平衡質(zhì)量及其方位又如何？例題例題1：一鋼制圓盤(pán)，圓盤(pán)厚：一鋼制圓盤(pán)，圓盤(pán)厚b =50mm，位置，位置處處(r1=100mm )有不斷徑有不斷徑 =50mm的通孔，位置的通孔，位置處處(r2=200mm)是一質(zhì)量是一質(zhì)量m2=0.5kg的重塊。為使圓盤(pán)平衡，擬在圓盤(pán)上的重塊。為使圓盤(pán)平衡，擬在圓盤(pán)上r=200mm處制處制一通孔。試求此孔的直徑與位置。鋼的密度一通孔。試求此孔的直徑與位置。鋼的密度 =7.8g/cm3。xyOr1r2210解：解：xyOr1r2210m1= b( 2

6、/4)=765.76gm1r1=76.576kgmmm2r2=100kgmmmbrb=109.087kgmm72.69160解：解：xyO位于第位于第象限。象限。r1r2210iiixbbcos)(rmrmiiiybbsin)(rmrmg436.545bbbbrrmmcm2198. 4bd36 .2914726916.72)()(arctanxbbybbb rmrm36 .2914252180bb m1= b( 2/4)=765.76g210cos20050045cos10076.76500mmg13.32455210sin20050045sin10076.76500mmg41.104147m

7、mgrmrmrm21.109087)()(2ybb2xbbbb比較方便的比較方便的方法方法:將將x軸軸經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)處中處中心心xy例例 題題2：在圖示轉(zhuǎn)子中，知各偏心質(zhì)量：在圖示轉(zhuǎn)子中，知各偏心質(zhì)量m1=10kg， m2=15kg， m3=20kg， m4=10kg，各回轉(zhuǎn)半徑分別為，各回轉(zhuǎn)半徑分別為r1=40cm， r2= r4=30cm， r3=20cm，方位如圖示。假設(shè)設(shè)置于平，方位如圖示。假設(shè)設(shè)置于平衡衡 基面基面、中的平衡質(zhì)量中的平衡質(zhì)量mbI、 mb的回轉(zhuǎn)半徑均為的回轉(zhuǎn)半徑均為 50cm，試求，試求mbI、 mb的大小和方位。的大小和方位。 (l12= l23= l34)解：解： 計(jì)算

8、各不平衡量：計(jì)算各不平衡量：F1=m1r1=400kgcmF2=m2r2=450kgcmF3=m3r3=400kgcmF4=m4r4=300kgcm分別向平衡基面分別向平衡基面、分解：分解：xyO1xyO2平衡基面平衡基面平衡基面平衡基面F1F2F3F2F3F4cmkgllmrmrI30032450142422cmkgllmrmrI340031430143433ixcos)(iIbImrmrcmkg33.283)300cos3400240cos300120cos400(iysin)()(iIbImrmrcmkg86.28)300sin3400240sin300120sin400(mmgmrmrmrbIbI797.284)()()(2bIy2xg696. 5)(bbIkrmrmbI5 4958181. 5)()(arctanbIxbIybImrmr平衡基面平衡基面上不平衡量：上不平衡量：mrbIx=283.33kgcm mrbIy=28.87gcmmrbI=284.797kgcmmbI=5.696kg位于第位于第象限。象限。xyO1xyO2平衡基面平衡基面平衡基面平衡基面F1F2F3F2F3F4bI=5.8181 =5 49 5FbIabIcmkgllmrmrII15031450141222cmkgllmrmrII380032430141333平衡基面平衡基面上不平