机械设计基础课件!回转件平衡

2004-2005第二学期编制：吕亚清1机械设计基础主讲：吕亚清机电工程学院机械设计研究室2004-2005第二学期编制：吕亚清2第8章回转件的平衡BalanceofDisk-likeRotors§8-1回转件平衡的目的§8-2回转件的平衡计算§8-3回转件的平衡试验2004-2005第二学期编制：吕亚清3由于各构件不平衡的惯性→机械强烈振动→原因及办法回转构件因结构、制造、质量不均匀→偏心质量→离心力(惯性力)系不平衡→引起振动、附加动压力→加速运动副磨损，η↓→工作精度↓可靠↓→零件材料的疲劳损坏→噪音↑。原因:∴应调整回转件的质量分布→使惯性力完全平衡或部分平衡。§8-1回转件平衡的目的2004-2005第二学期编制：吕亚清4平衡分类：静平衡(D/B5)(质量分布在同一回转面内)动平衡(D/B5)(质量分布不在同一回转面内)(一)回转构件的静平衡(质量分布在同一回转面内)∴→合力∑Fi≠0(力多边形不封闭)当回转件D/b＞5,近似认为其质量分布在同一回转面内→偏心质量产生的离心力系不平衡(平面汇交力系)。§8-2回转件的平衡计算2004-2005第二学期编制：吕亚清5→加上平衡质量(质量ｍb，质心向径ｒb)或相反方向减去同一质量,使它产生的离心力＋原有质量产生的离心力(矢量和)＝0(力多边形封闭)。F1F2F3Fb→可求出ｍbｒb，一般将ｒb取得较大，则ｍb可较小。0ibFFF02211nnbbrmrmrmrm∵Ｆi＝ｍｒω2ω相等→mr→质径积F1F2F3FbFb静平衡方法:2004-2005第二学期编制：吕亚清6当回转件轴向尺寸较大时(曲轴),其质量→分布于垂直于轴线的许多互相平行的回转面内。不平衡状态。(不平衡的力偶矩)→达到平衡→动平衡。mr→质径积→必须使F=0M=0(离心力)(惯性力偶矩)(二)回转构件的动平衡(质量分布不在同一回转面内)（D/B5）例图示回转件,不平衡质量ｍ1、ｍ2。m1=m2,r1=r2,不在同一回转面。m1r1=m2r2→回转件处于2004-2005第二学期编制：吕亚清71.在各自的平面分别平衡2.在另选两个平面上平衡(空间力系可以简化为两个平面上的汇交力系）理论上可以达到完全平衡(离心力系是空间力系)1）偏心质量平移→附加平面(A、B)2）在附加平面上分别平衡回转件的动平衡方法2004-2005第二学期编制：吕亚清8动平衡实例分析:p.107图8-4p.108设不平衡质量ｍ1、ｍ2、ｍ3分布在1、2、3三个回转面内。可视为不平衡质量集中在T’、T”回转面内→分别在T’、T”面进行平衡→完全平衡。m1’·l=m1·l1”m1”·l=m1·l1’任选两平行平面T’、T”，用T’、T”面的质量m1’、m1”、m2’、m2”、m3’、m3”来代替原不平衡质量m1、m2、m3。2004-2005第二学期编制：吕亚清91)静平衡试验2)动平衡试验机图8-7p.110→利用静平衡架，找回转件不平衡质径积的大小和方向→确定平衡质量的大小和位置→使质心移到回转轴上→达静平衡。图8-5,8-6,p.109静平衡架：平行淬硬的钢制刀口形(或圆形、棱形)导轨§8-3回转件的平衡试验P.1082004-2005第二学期编制：吕亚清102)动平衡试验机图8-7p.1101－待平衡的回转件2－摆架3－机架(B－轴承，O－转动副)4－弹簧5－指针Z’－摆架振动的振幅T’、T”－校正平面BBO12345T”T’m”m’Z’将T”(T’)面通过摆动轴线，由T’(T”)上的质径积m’r’→摆架的振动。由强迫振动理论→Z’=μm’r’μ－比例常数(测定)→求m’r’的大小(方向另定)2004-2005第二学期编制：吕亚清11小结：1.回转件平衡的目的2.回转件的平衡方法但对于移动或复合运动的构件，其惯性力不可能在构件本身内部加以平衡→无法消除运动副中的动压力∴→机器应尽量采用回转运动的机构（特别是速度很高时）