機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第7-8章

1、第第7章章 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) 一、一、調(diào)節(jié)的目的和方法調(diào)節(jié)的目的和方法 二、二、飛輪設(shè)計(jì)的近似方法飛輪設(shè)計(jì)的近似方法第第8章章 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡 一、一、回轉(zhuǎn)件平衡的目的回轉(zhuǎn)件平衡的目的 二、二、回轉(zhuǎn)件的平衡計(jì)算回轉(zhuǎn)件的平衡計(jì)算 三、三、回轉(zhuǎn)件的平衡試驗(yàn)回轉(zhuǎn)件的平衡試驗(yàn) 機(jī)械的調(diào)速與平衡機(jī)械的調(diào)速與平衡zpofrp 2013-10-23機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有：穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段的狀況有：勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：常數(shù)常數(shù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)周期周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)：(t)=(t+Tp)啟動(dòng)啟動(dòng)三個(gè)階段：三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停

2、車(chē)。啟動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、停車(chē)。非非周期周期變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)變速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) t停止停止m m t穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)啟動(dòng)停止停止啟動(dòng)啟動(dòng)m t 穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 停止停止勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度勻速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，速度不需要調(diào)節(jié)。不需要調(diào)節(jié)。7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)zpofrp 2013-10-237 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)一、調(diào)節(jié)的目的和方法一、調(diào)節(jié)的目的和方法 機(jī)械速度波動(dòng)導(dǎo)致：機(jī)械速度波動(dòng)導(dǎo)致： 1. 機(jī)械振動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力，機(jī)械振動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力， 降低機(jī)械效率，降低零件的強(qiáng)度和壽命；降低機(jī)械效率，降低零件的強(qiáng)度和壽命； 2. 對(duì)機(jī)床等

3、加工機(jī)械將使產(chǎn)品質(zhì)量和精度下降。對(duì)機(jī)床等加工機(jī)械將使產(chǎn)品質(zhì)量和精度下降。 速度波動(dòng)的類(lèi)型：速度波動(dòng)的類(lèi)型： 周期性速度波動(dòng)、非周期性速度波動(dòng)周期性速度波動(dòng)、非周期性速度波動(dòng) zpofrp 2013-10-231. 周期性速度波動(dòng)周期性速度波動(dòng) 周期性速度波動(dòng)周期性速度波動(dòng) 運(yùn)動(dòng)周期運(yùn)動(dòng)周期T調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法：飛輪飛輪7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)22012EJ飛輪動(dòng)能變化飛輪動(dòng)能變化:zpofrp 2013-10-232. 非周期性速度波動(dòng)非周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)方法：調(diào)節(jié)方法：調(diào)速器調(diào)速器7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)zpofrp 2013-10-23發(fā)動(dòng)機(jī)

4、用油發(fā)動(dòng)機(jī)用油油箱供油油箱供油油箱供油油箱供油發(fā)動(dòng)機(jī)用油發(fā)動(dòng)機(jī)用油離心式調(diào)速器的工作原理離心式調(diào)速器的工作原理油箱供油油箱供油進(jìn)油減少進(jìn)油減少轉(zhuǎn)速降低轉(zhuǎn)速降低開(kāi)口增大開(kāi)口增大回油增加回油增加7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)zpofrp 2013-10-23二、飛輪設(shè)計(jì)的近似方法二、飛輪設(shè)計(jì)的近似方法1. 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的平均速度和不均勻系數(shù)mminmax2minmaxm7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)zpofrp 2013-10-237 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)TmdT01平均角速度：平均角速度：T T額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速

5、已知主軸角速度已知主軸角速度：=(t)不容易求得，工程上常采用不容易求得，工程上常采用算術(shù)平均值算術(shù)平均值：m(max+min)/2 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速： n 60m /2 rpmmaxmin 表示了機(jī)器主軸速度波動(dòng)范圍的大小，稱(chēng)為表示了機(jī)器主軸速度波動(dòng)范圍的大小，稱(chēng)為絕對(duì)不均勻度絕對(duì)不均勻度。但在差值相同的情況下，對(duì)平均速度的。但在差值相同的情況下，對(duì)平均速度的影響是不一樣的。影響是不一樣的。maxmaxminminzpofrp 2013-10-23定義：定義：(maxmin)/ m 為為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度 不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)，它表示了機(jī)器速度波動(dòng)的程度。，它表示了機(jī)器速度波動(dòng)的程

6、度。maxm(1+/2)可知，當(dāng)可知，當(dāng)m一定時(shí)，一定時(shí)，愈小，則差值愈小，則差值maxmin也愈也愈小，說(shuō)明機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)愈平穩(wěn)。小，說(shuō)明機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)愈平穩(wěn)。minm(1- -/2)2max2min 22m 由由m(max +min)/2 以及上式可得：以及上式可得： 7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)zpofrp 2013-10-23飛輪設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題：飛輪設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題： 已知作用在主軸上的驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩的變化已知作用在主軸上的驅(qū)動(dòng)力矩和阻力矩的變化規(guī)律，在規(guī)律，在的范圍內(nèi)，確定安裝在主軸上的飛輪的范圍內(nèi)，確定安裝在主軸上的飛輪的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JF 。飛輪調(diào)速原理飛輪調(diào)速

7、原理: :J JF 在主軸上加裝飛輪之后，總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可近似在主軸上加裝飛輪之后，總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可近似認(rèn)為：認(rèn)為：加裝飛輪的目的就是為了增加機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)而起到調(diào)節(jié)速度波動(dòng)的目的。為什么加裝飛輪之后就能減小速度的波動(dòng)呢？2. 飛輪設(shè)計(jì)的基本原理飛輪設(shè)計(jì)的基本原理7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)zpofrp 2013-10-232. 飛輪設(shè)計(jì)的基本原理飛輪設(shè)計(jì)的基本原理7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)在位置在位置b處，動(dòng)能和角速度為：處，動(dòng)能和角速度為： Emin 、minMdMra bcde aEminmin E Eminmin機(jī)器總的動(dòng)能近似為：機(jī)器總的動(dòng)能近

8、似為： E=J2/2而在位置而在位置c處為：處為： Emax 、 max在在b-c區(qū)間處盈虧功和動(dòng)能增量區(qū)間處盈虧功和動(dòng)能增量達(dá)到最大值：達(dá)到最大值： Amax E Emax - EminJ(2max - 2min )/2 J2m 得：得： J = Amax /2m maxmax E Emaxmax稱(chēng)稱(chēng)Amax為最大盈虧功為最大盈虧功 zpofrp 2013-10-232. 飛輪設(shè)計(jì)的基本原理飛輪設(shè)計(jì)的基本原理2121minmaxmm2minmaxminmax2min2maxmax2222mmmJJJA當(dāng)當(dāng) Amax 與與 m 一定時(shí)，一定時(shí)，J 與與 為等邊雙曲線(xiàn)的關(guān)系。為等邊雙曲線(xiàn)的關(guān)系。

9、 過(guò)分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，將使飛輪過(guò)于笨重。過(guò)分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平穩(wěn)性，將使飛輪過(guò)于笨重。2) 當(dāng)當(dāng) J 與與 m 一定時(shí)一定時(shí)，最大盈虧功最大盈虧功 Amax 與不均勻系數(shù)與不均勻系數(shù) 成正比。成正比。 即即Amax越大，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度越不均勻。越大，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度越不均勻。3) 當(dāng)當(dāng) Amax 與與 一定時(shí)一定時(shí)，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J與其角速度與其角速度 m的平方的平方 成反比成反比 。即平均轉(zhuǎn)速越高，所需飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小。即平均轉(zhuǎn)速越高，所需飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小。7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)J JJ Jzpofrp 2013-10-23 飛輪也可以安裝在

10、其它軸上，但必須保證兩者所飛輪也可以安裝在其它軸上，但必須保證兩者所具有的動(dòng)能相等，即：具有的動(dòng)能相等，即：得：得：若若m m , 則：則： J J飛輪調(diào)速的實(shí)質(zhì)：飛輪調(diào)速的實(shí)質(zhì)：起能量?jī)?chǔ)存器的作用。轉(zhuǎn)速增高時(shí)，起能量?jī)?chǔ)存器的作用。轉(zhuǎn)速增高時(shí)，將多于能量轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來(lái)，限制增速的幅將多于能量轉(zhuǎn)化為飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來(lái)，限制增速的幅度；轉(zhuǎn)速降低時(shí)，將能量釋放出來(lái)，阻止速度降低。度；轉(zhuǎn)速降低時(shí)，將能量釋放出來(lái)，阻止速度降低。 鍛壓機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，工作時(shí)間短，但載鍛壓機(jī)械在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，工作時(shí)間短，但載荷峰值大，利用飛輪在非工作時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存的能量來(lái)克服荷峰值大，利用飛輪在非工作時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)

11、存的能量來(lái)克服尖峰載荷，選用小功率原動(dòng)機(jī)以降低成本。尖峰載荷，選用小功率原動(dòng)機(jī)以降低成本。應(yīng)用：應(yīng)用：幫助機(jī)械越過(guò)死點(diǎn)，如縫紉機(jī)。幫助機(jī)械越過(guò)死點(diǎn)，如縫紉機(jī)。 22m/mJJ22m/2/2mEJJ7 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)zpofrp 2013-10-238 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件（或轉(zhuǎn)子）回轉(zhuǎn)件（或轉(zhuǎn)子） - - 繞定軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。繞定軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。F = mr2當(dāng)質(zhì)心離回轉(zhuǎn)軸的距離為當(dāng)質(zhì)心離回轉(zhuǎn)軸的距離為r 時(shí)，離心力為：時(shí)，離心力為：F = ma = Ge2/g舉例：舉例：已知圖示轉(zhuǎn)子的重量為已知圖示轉(zhuǎn)子的重量為G=10 N，重心與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離

12、為重心與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的距離為1 mm，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速為為n=3000 rpm ，求離心力求離心力F的大小。的大小。= 1010-323000/602/9.8= 100 N如果轉(zhuǎn)速增加一倍如果轉(zhuǎn)速增加一倍: : n = 6000 rpm F = 400N由此可知：由此可知：不平衡所產(chǎn)生的慣性力對(duì)不平衡所產(chǎn)生的慣性力對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的影響。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的影響。 大小方向變化eN21N21N21GGFFzpofrp 2013-10-238 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡一、回轉(zhuǎn)件平衡的目的一、回轉(zhuǎn)件平衡的目的 離心離心( (慣性慣性) )力系的不平衡，使離心力系的合力力系的不平衡，使離心力系的合力( (主向量主

13、向量) )、合力偶矩、合力偶矩( (主矩主矩) )不等于零。不等于零。 導(dǎo)致：導(dǎo)致： 機(jī)器和構(gòu)件的振動(dòng)，產(chǎn)生噪音，使零件易于疲機(jī)器和構(gòu)件的振動(dòng)，產(chǎn)生噪音，使零件易于疲 勞破壞，對(duì)加工機(jī)械還會(huì)影響其工作質(zhì)量。勞破壞，對(duì)加工機(jī)械還會(huì)影響其工作質(zhì)量。 軸承所受壓強(qiáng)激烈增大，使運(yùn)動(dòng)副的磨損加劇軸承所受壓強(qiáng)激烈增大，使運(yùn)動(dòng)副的磨損加劇 并降低機(jī)械效率。并降低機(jī)械效率。平衡的目的：平衡的目的：研究慣性力分布及其變化研究慣性力分布及其變化規(guī)律，并采取相應(yīng)的措施對(duì)慣性力進(jìn)行規(guī)律，并采取相應(yīng)的措施對(duì)慣性力進(jìn)行平衡，從而減小或消除所產(chǎn)生的附加動(dòng)平衡，從而減小或消除所產(chǎn)生的附加動(dòng)壓力、減輕振動(dòng)、改善機(jī)械的工作性能壓

14、力、減輕振動(dòng)、改善機(jī)械的工作性能和提高使用壽命。和提高使用壽命。zpofrp 2013-10-23二、回轉(zhuǎn)件的平衡計(jì)算二、回轉(zhuǎn)件的平衡計(jì)算 1. 質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)8 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡適用范圍：適用范圍：軸向尺寸較小的盤(pán)形轉(zhuǎn)子軸向尺寸較小的盤(pán)形轉(zhuǎn)子(D/B5)，如風(fēng)，如風(fēng) 扇葉輪、飛輪、砂輪、齒輪、凸輪等。扇葉輪、飛輪、砂輪、齒輪、凸輪等。特點(diǎn)：特點(diǎn)：若重心不在回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)若重心不在回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上，則在靜止?fàn)顟B(tài)下，無(wú)論上，則在靜止?fàn)顟B(tài)下，無(wú)論其重心初始在何位置，最終其重心初始在何位置，最終都會(huì)落在軸線(xiàn)的鉛垂線(xiàn)的下都會(huì)落在軸線(xiàn)的鉛垂線(xiàn)的下方，這種不平衡現(xiàn)象在靜止方，這種

15、不平衡現(xiàn)象在靜止?fàn)顟B(tài)下就能表現(xiàn)出來(lái)。狀態(tài)下就能表現(xiàn)出來(lái)。 如自行車(chē)輪BDzpofrp 2013-10-23靜平衡靜平衡: : 平衡后回轉(zhuǎn)件的總質(zhì)心與回轉(zhuǎn)中心重合，即平衡后回轉(zhuǎn)件的總質(zhì)心與回轉(zhuǎn)中心重合，即e= =0。此時(shí)，靜力矩。此時(shí)，靜力矩Ge= =mge= =0，回轉(zhuǎn)件在任何位置保，回轉(zhuǎn)件在任何位置保持靜止。持靜止。平衡原理：平衡原理：在重心的另一側(cè)加上一定的質(zhì)量，或在在重心的另一側(cè)加上一定的質(zhì)量，或在重心同側(cè)去掉一些質(zhì)量，使質(zhì)心位置落在回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)重心同側(cè)去掉一些質(zhì)量，使質(zhì)心位置落在回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上，而使離心慣性力達(dá)到平衡。上，而使離心慣性力達(dá)到平衡。8 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡zpofrp 201

16、3-10-238 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡如果該力系不平衡，那么合力如果該力系不平衡，那么合力: : 增加一個(gè)重物增加一個(gè)重物 Gb 后，可使新后，可使新的力系之合力：的力系之合力：m1m2m3F3F1F2Fb偏心偏心設(shè)各偏心質(zhì)量分別為設(shè)各偏心質(zhì)量分別為mi，偏心距為，偏心距為ri , ,轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)子以等速回等速回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，r2r1r3平衡計(jì)算方法：平衡計(jì)算方法：同一平面內(nèi)各重物所產(chǎn)生的離同一平面內(nèi)各重物所產(chǎn)生的離心慣性力構(gòu)成一個(gè)平面匯交力心慣性力構(gòu)成一個(gè)平面匯交力系：系：產(chǎn)生的離心慣性力為：產(chǎn)生的離心慣性力為：iF 0iF 0biFFF 2iiiFmr 2iiiFmr mbzpofrp 2013

17、-10-238 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡m1m2m3r2r1r3P3P1P2稱(chēng)稱(chēng)mi ri為質(zhì)徑積為質(zhì)徑積平衡配重所產(chǎn)生的離心慣性力為：平衡配重所產(chǎn)生的離心慣性力為：總離心慣性力的合力為：總離心慣性力的合力為： PbrbFb = mb2rb ？ ？ 可用圖解法求解此矢量方程可用圖解法求解此矢量方程( (選定比例選定比例w) )。 約掉公因式m3r3mbrbm2r2m1r1F = Fb +Fi = 0m2e = mb2rb + m12r1 + m22r2+ m32r3 =0 me = mbrb + m1r1 + m2r2+ m3r3 = 0 mbzpofrp 2013-10-23me = mbr

18、b + m1r1 + m2r2+ m3r3 = 0 很顯然，回轉(zhuǎn)件平衡后：很顯然，回轉(zhuǎn)件平衡后：e = 0回轉(zhuǎn)件質(zhì)量對(duì)軸線(xiàn)產(chǎn)生的靜力矩：回轉(zhuǎn)件質(zhì)量對(duì)軸線(xiàn)產(chǎn)生的靜力矩：mge = 0靜平衡或單面平衡靜平衡或單面平衡該回轉(zhuǎn)件在任意位置將保持靜止：該回轉(zhuǎn)件在任意位置將保持靜止：8 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡0ibFFF0iibbmmmrre靜平衡條件靜平衡條件: : 分布于回轉(zhuǎn)件上各個(gè)質(zhì)量的離心力分布于回轉(zhuǎn)件上各個(gè)質(zhì)量的離心力( (或或質(zhì)徑積質(zhì)徑積) )的向量和等于零，即回轉(zhuǎn)件質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的向量和等于零，即回轉(zhuǎn)件質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)重合。重合。zpofrp 2013-10-238 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡

19、T Tm1m2m問(wèn)問(wèn) 題題: 由于結(jié)構(gòu)限制，所需平衡的回轉(zhuǎn)面上不能安裝平衡由于結(jié)構(gòu)限制，所需平衡的回轉(zhuǎn)面上不能安裝平衡質(zhì)量來(lái)使回轉(zhuǎn)件達(dá)到平衡。質(zhì)量來(lái)使回轉(zhuǎn)件達(dá)到平衡。解解 決決: 另選兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面分別安裝平衡質(zhì)量使回轉(zhuǎn)件平衡。另選兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面分別安裝平衡質(zhì)量使回轉(zhuǎn)件平衡。由理論力學(xué)可知：一個(gè)力可以分解成兩由理論力學(xué)可知：一個(gè)力可以分解成兩個(gè)與其平行的兩個(gè)分力。個(gè)與其平行的兩個(gè)分力。ll l”FbFbF”br rb br rb br rb bbbFllFbbFllFbbbFFFlFlFbblll將將 代入求解，得：代入求解，得：bbbbrmllrmbbbbrmllrm消去公因子2，得：zpofr

20、p 2013-10-238 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡若取：若?。簉b=r”b=rb ，則有：則有： bbmllmbbmllm任一質(zhì)徑積都可用任選的任一質(zhì)徑積都可用任選的兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)兩個(gè)質(zhì)徑兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)兩個(gè)質(zhì)徑積代替。積代替。若向徑不變，任一質(zhì)量都若向徑不變，任一質(zhì)量都可用任選的兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面可用任選的兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)兩質(zhì)量代替。內(nèi)兩質(zhì)量代替。zpofrp 2013-10-232. 質(zhì)量分布不在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)質(zhì)量分布不在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi) 8 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡LF1F2 圖示凸輪軸的偏心質(zhì)量不在圖示凸輪軸的偏心質(zhì)量不在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，但質(zhì)心在回轉(zhuǎn)同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，但質(zhì)心在回轉(zhuǎn)軸上，在任意靜止位置，

21、都處于軸上，在任意靜止位置，都處于平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)。慣性力偶矩：慣性力偶矩： 運(yùn)動(dòng)時(shí)有：運(yùn)動(dòng)時(shí)有：F1+F2 = 0 M=F1L=F1L0這種在靜止?fàn)顟B(tài)下處于平衡，而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下呈現(xiàn)不平這種在靜止?fàn)顟B(tài)下處于平衡，而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下呈現(xiàn)不平衡，稱(chēng)為衡，稱(chēng)為動(dòng)不平衡動(dòng)不平衡。對(duì)此類(lèi)轉(zhuǎn)子的平衡，稱(chēng)為。對(duì)此類(lèi)轉(zhuǎn)子的平衡，稱(chēng)為動(dòng)平衡動(dòng)平衡。適用對(duì)象：適用對(duì)象：軸向尺寸較大軸向尺寸較大(D/B5)的轉(zhuǎn)子，如內(nèi)燃機(jī)中的轉(zhuǎn)子，如內(nèi)燃機(jī)中的曲軸和凸輪軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸等都必須按動(dòng)的曲軸和凸輪軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸等都必須按動(dòng)平衡來(lái)處理。平衡來(lái)處理。zpofrp 2013-10-238 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡TT

22、”F2F1F3F”2F”3F”1m2m3m1lr1F2r2F3r3F1首先在轉(zhuǎn)子上選定兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面首先在轉(zhuǎn)子上選定兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面和和作為平作為平衡基面，該平面用來(lái)加裝或去掉平衡質(zhì)量。衡基面，該平面用來(lái)加裝或去掉平衡質(zhì)量。將三個(gè)不同回轉(zhuǎn)將三個(gè)不同回轉(zhuǎn)面內(nèi)的離心慣性面內(nèi)的離心慣性力往平面力往平面和和上分解。上分解。l”1l1l”2l2l”3l3111FllF111FllF222FllF222FllF333FllF333FllF動(dòng)平衡計(jì)算方法：動(dòng)平衡計(jì)算方法：zpofrp 2013-10-23TT”m2m3m1lr1F2r2F3r3F1l”1l1l”2l2l”3l3111mllm111mllm222m

23、llm222mllm333mllm333mllmF1m1F3m3F2m2F”1m”1F”3m”3F”2m”28 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡zpofrp 2013-10-23TT”m2m3m1lr1F2r2F3r3F1l”1l1l”2l2l”3l3F1m1F2F3m3F”1m1F”2F”3m3m3r3m1r1m2r2mbrbm”3r3m”1r1m”2r2m”br”b mbrb + m1r1 + m2r2+ m3r3 = 0 m”br”b + m”1r1 + m”2r2+ m”3r3 = 0 FbmbrbF”bm”br”b作圖法求解作圖法求解空間力系的平衡空間力系的平衡兩個(gè)平面匯交力系的平衡問(wèn)題。兩

24、個(gè)平面匯交力系的平衡問(wèn)題。8 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡zpofrp 2013-10-23結(jié)論：結(jié)論： 對(duì)于動(dòng)不平衡的轉(zhuǎn)子，無(wú)論其具有多少個(gè)偏心質(zhì)對(duì)于動(dòng)不平衡的轉(zhuǎn)子，無(wú)論其具有多少個(gè)偏心質(zhì)量以及分布在多少個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，都只要在選定的平量以及分布在多少個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，都只要在選定的平衡基面內(nèi)加上或去掉平衡質(zhì)量，即可獲得完全平衡。衡基面內(nèi)加上或去掉平衡質(zhì)量，即可獲得完全平衡。故動(dòng)平衡又稱(chēng)為雙面平衡。故動(dòng)平衡又稱(chēng)為雙面平衡。8 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡zpofrp 2013-10-23三、回轉(zhuǎn)件的平衡試驗(yàn)三、回轉(zhuǎn)件的平衡試驗(yàn) 1. 靜平衡試驗(yàn)法靜平衡試驗(yàn)法 導(dǎo)軌式靜平衡架：導(dǎo)軌式靜平衡架： 8 回轉(zhuǎn)件的

25、平衡回轉(zhuǎn)件的平衡特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，但兩刀口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，但兩刀口平行、調(diào)整困難，且要求兩軸端直徑平行、調(diào)整困難，且要求兩軸端直徑相同。一般要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)才能找準(zhǔn)，相同。一般要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)才能找準(zhǔn)，工作效率低，不適合批量生產(chǎn)。工作效率低，不適合批量生產(chǎn)。導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架OOQSQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQSzpofrp 2013-10-23圓盤(pán)式靜平衡架：圓盤(pán)式靜平衡架： 8 回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、待平衡回轉(zhuǎn)件的軸放置在待平衡回轉(zhuǎn)件的軸放置在分別由兩個(gè)圓盤(pán)組成的支承分別由兩個(gè)圓盤(pán)