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1、第六章 机械的平衡,6-1 机械平衡的目的及内容,6-2 刚性转子的平衡计算,6-3 刚性转子的平衡实验（自学）,6-4 转子的许用不平衡量（自学）,6-5 平面机构的平衡（自学）,返回,6-1 机械平衡的目的及内容,1. 机械平衡的目的,例 磨削工件的砂轮,（1）在运动副中引起附加的动压力； （2）增大了运动副中摩擦和构件中的应力，降低了机械效率 和使用寿命； （3）引起机械及其基础产生强迫振动，甚至产生共振。,F= me 2 = 5000 N,其方向作周期性变化,F在转动副中引起的附加反力是砂轮自重的40倍。,惯性力的危害：,机械平衡的目的：将构件的不平衡惯性力加以平衡， 以消除或减少惯性
2、力的不良影响。,2. 机械平衡的内容,（）转子的平衡,转子的不平衡惯性力可利用在其上增加或除去一部分质量的 方法加以平衡。,1）刚性转子的平衡,刚性转子n(0.60.75)nc1的平衡,静平衡,动平衡,只要求其惯性力平衡；,同时要求其惯性力和惯性力偶矩的平衡。,（2）机构的平衡,作往复移动或平面复合运动的构件，其所产生的惯性力无法在该构件上平衡，而必须就整个机构加以平衡。此类平衡问题为机构的平衡或机械在机座上的平衡。,2）挠性转子的平衡,挠性转子n(0.60.75)nc1的平衡,故这类转 子称为静不平衡转子。,其质量可近似认为分布在同一回转平面内。,这时其偏心质量在转子运转时会产生惯性力，,6
3、-2 刚性转子的平衡计算,1.刚性转子的静平衡计算,（1）静不平衡转子,对于轴向尺寸较小的盘形转子(b/D 0.2)，,因这种不平衡现象在转子静态时就可表现出来，,平衡后转子的各偏心质量（包括平衡质量） 的惯性力的合力为零。,对于 静不平衡转子，利用在其上增加或除去一部分 质量，使其质心与回转轴心重合，即可使转子的惯性力得以平衡 的方法。,（2）静平衡及其条件,静平衡,静平衡的条件,（3）静平衡计算,例 盘形凸轮的静平衡计算,对于动不平衡转子，通过选定两个回转平面及 作为平面基面，,这种不 平衡只有在转子运转时才能显现出来的，故称此类转子为动不平 衡转子。,其质量就不能分布在 同一回转平面内，
4、而往往是分布在若干个不同的回转平面内。,2. 刚性转子的动平衡计算,（1）动不平衡转子,对于轴向尺寸较大的转子（b/D0.2)，,这 时即使转子的质心在回转轴线上，但各偏心质量所形成的惯性力 偶仍不平衡，,而且其作用方位是随转子的回转而变化的。,（2）动平衡及其条件,动平衡,再分别在这两个面上增加或除去适当的平衡质量， 使转子在运转时各偏心质量所产生的惯性力和惯性力偶矩同时得 以平衡。,这种平衡方法称为动平衡。,即 根据其结构计算确定其上需增加或除去的平衡质量，使其在设计 时获得动平衡。,（3）动平衡计算,动平衡计算是针对结构动不平衡转子而进行平衡的计算。,刚性转子动平衡的条件：各偏心质量（包
5、括平衡质量）产生 的惯性力的矢量和为零，以及这些惯性力所构成的力矩矢量和也 为零，,例 内燃机曲轴,例 双凸轮轴,例 某印刷机的三凸轮轴的平衡计算,思考题,刚性转子的平衡包括 和 。 刚性转子的静平衡条件是 ， 动平衡条件是 。 刚性转子满足静平衡条件一定能保证动平衡吗？ 刚性转子满足动平衡条件一定能保证静平衡吗？ 4. 机械平衡研究的内容是 A) 驱动力与阻力间的平衡 B) 各构件作用力间的平衡 C) 惯性力系间的平衡 D) 输入功率与输出功率间的平衡,5. 在图示a、b、c三根曲轴中，已知,并作轴向等间隔布置，且都在曲轴的同一含轴平面内， 则其中 轴已达静平衡， 轴已达动 平衡。,6. 图示一变直径带轮。设该带轮的材料均匀，制造精确，安装正确， 当它绕AA轴线回转时是处于 状 态。 A) 静不平衡 (惯性力 ）,B) 静平衡 ( 惯性力 ）,