1、第九章 机械的平衡9-1 目的及内容转子的惯性力有时相当可观，例：当 NemPmenkg10,1in,/,124一、 目的：克服运动付中动压力，减小磨擦力内应力，寿命,减小基础振动（汽车底盘振动） 。高精度机械重要，为沙轮。相反，振动打桩，打夯，运输二、内容：消除，减小惯性力1 绕固定轴回转体的惯性力平衡，如硬盘，I 级机构。调整质量分布，使轴承上动压力为另，惯性力平衡，惯性力矩平衡。分为刚性转子，挠性转子n0.60.75n e1,n0.60.75n el阶自振频率为沙轮转起来后，有一段振动厉害为通过一阶自振频率，不是刚性转子2机构平衡，级以上机构回转体为级机构，其它机构的平衡问题不能各个构件
2、自己平衡，必须整个机构平衡，即在机座上振动力全部或部分消除，轴承上的力无法平衡。平衡问题包括：转子平衡、机构平衡转子平衡包括：刚性、挠性刚性转子平衡包括：静平衡、动平衡9-2 刚性转子的静平衡只考虑力，不考虑力矩。限于盘状转子，或（宽 b）/（直径 D）0.2。或者说质量在同一个平面内，与轴线的平面内。此时，转动引起的质点惯性力都作用在一个平面内，成为一个平面力系的问题。若合力为另，则质心在轴上，称为静平衡的转子，否则为静不平衡或说只考虑转子质心的惯性力，而不考虑力矩，则称为静平衡。一、静平衡的计算设计阶段盘子的几个组成部分各有重心如凸轮，电机转子上的整流子等，结构如图 12-1, ,惯性力
3、4141,rmiirmP241041PPb配重惯性力 bbbrm2所以， 04122 i iibr041iibrmr质径积i平衡后，质径积之和为零，质径积可以用图解法求解。可以解得配重的大小及方向。 方向一定，大小可变，r 增加 P，r 变号 P 变号，变为减重。只加一个 P 即可平衡，任意多个静不平衡重量。亦可加配重，亦了减重，可以用矢量法计算二、静平衡实验理由：制造、安装、材料不均匀等造成误差使产生静不平衡，无法计算出来，偶然误差。方法：检查重心是否在轴线上1、水平刀口支撑，若重心不在轴上，重心与支撑不在竖直线上，则转动，若任一位置均可平衡，则平衡完毕，刀口须平行，轴直径须相同。2、 对滚
4、子平衡，合力过轴心，重心不过轴心，则旋转，直到任一位置平衡，有磨擦力，直径可不同9-3 刚性转子动平衡1、轴向尺寸大 b/D0.22、精度要求偏心重分布在几个回转平面内，为曲轴一般只做静平衡还不够，一个矩，一个力时可以在一个平面内平衡的但转动时有轴承动压力显示出来。如图。动平衡转子在转动时不但使之和为另偏心重的惯性之和为另，且使力矩之和为零。一、动平衡的计算确定出偏心是的大小、位置例已知： 321321321 , rlP每个 可分解为两个平行分力，两个分力位置了任选。iP12ab，21iiiP)(2aP ，ba2 b1任选两个平衡基面，、安装配置分别在、内求出质径积配置用静平衡法 323132
5、2121211 PPPPP 动平衡机1，2传动器3解算电路、消除两面之间互相影响4放大5定标后的表头读出不平衡量大小6整形放大7鉴相器8光电头9整形放大10相位读出原则：两平衡基面可任选每面内只加一配重，即可完全平衡（动平衡）二、动平衡实验1 电机，2皮带，3万向节，1,2 传感器，3解算电路，4放大，5显示质径积， 6放大，7鉴相，8光电读出，9放大，滚筒上有黑白间隔，10相位读出9-4 转子的许用不平衡量质径积表示法，偏心距表示法。质量 emr,一般用质径积较好，与轴承压力、振动等有关偏心距相对量。一个铁，一个铝，e 相同，铝比铁好。说明二者平衡等级相同。平衡精度 （与 有关）smeA10
6、95 挠性转子动平衡转速与平衡有关。轴弯曲，平衡基面可选择多一些。12-6 平面机构的平衡不能在构件中平衡，整个机构平衡运动付中力不能消除，但机座上的力可，应考虑惯性力，惯性力矩，外加的一般为力矩惯性力矩应与外力矩一起考虑，复杂，不研究只考虑力平衡。整个机构，有一个重心，p=-ma c若 p=0,则 ac=0，即 v=c 或 v=0v=e 为均速直线运动不可能 必有 v=0平衡时用配重使重心落在机架的铰链上，此为思路。一、完全力平衡（不考虑矩）1用对称机构，a 相反，m 相同力可完全平衡，但体积庞大，力矩迭加。2用配重质量代换法在确定构件惯性力时（及矩）为了简化，可把构件质量用集中于某几个选定
7、点的集中质量来代替，只计算这些集中质量就可以了。集中质量的求法：(1)集中质量总和原质量 mi(2)集中代换点质量的质心与原质心重合。 cir(3)集中代换点对质心的转动惯量原构件对质心的 Jciii Jyxm22第 3 条不用，不考虑转动，力矩第 2 条虽为矢量式，但在一条直线上，故一个方程。(1),(2)两式子 2 个未知量给定代换点可以求代换质量 BASm,SSlala; SAS mlblmb;CBCBCCB ll 2mm ,BCcBl2 BCCl2四杆机构平衡，见图。曲振动块机构平衡， 关可任选cc二、当连杆为平面时须用广义质量代换法三、部份平衡1非完全对称机构2利用配重c 处仅 x 向振动，若在 处加配重，则 x 向振动，y 和也振动，x 向减弱 y 向产生B取 使 x 向减少，y 向增不太多。213k3利用平衡机构，反向齿轮机构
