第五章机械的平衡§5—1机械平衡的目的及内容§5—2刚性转子的平衡计算§5—3刚性转子的平衡实验§5—4平面机构的平衡§5—1机械平衡的目的及内容1、机械平衡的目的机械在运转时,构件所产生的不平衡惯性力将在运中引起附加的动压力。由此会引起:1)增大运动副中的摩擦和构件中的内应力,降低机械效率和使用寿。2)由于惯性力的大小和方向一般都是周期性变化的,必将引起机械及其基础产生强迫振动。使其本身工作精度、可靠性下降,引起零件内部材料疲劳损坏,产生噪声。3)如果其振幅较大,或其频率接近于机械的共振频率,则将引起不良的后果。因此,为了完全地或部分地消除惯性力的不良影响,就必须设法将构件的不平衡惯性力加以消除或减小。2、机械平衡的内容1)绕固定轴回转的构件惯性力的平衡绕固定轴回转的构件,常称为转子。这类构件的惯性力可利用在该构件上增加或除去一部分质量的方法予以平衡。(1)刚性转子的平衡。n工作(0.6~0.75)nc1,[nc1为转子的第一阶共振转速],此时,转子的弹性变形甚小,故称为刚性转子。机械中的大型转子,其质量和跨度很大,而径向尺寸却较小,故导致其共振转速降低,可是其工作转速又往往很高,故转子在工作过程中将会产生较大的弯曲变形,从而使其惯性力显著增大。这类转子产生明显的变形,不能视为刚体,而成为一个挠性体,故称为挠性转子。(2)挠性转子的平衡[n工作≥(0.6~0.75)nc1]作往复移动或平面复合运动的构件,所产生的惯性力无法在该构件上平衡,而须就整个机构加以研究。设法使各运动构件惯性力的合力和合力偶得到完全地或部分地平衡。由于惯性力的合力和合力偶最终均由机械的基础所承受,故又称这类平衡问题为机械在机座上的平衡。2)机构的平衡平衡的方法:计算法、实验法。§5—2刚性转子的平衡计算1.刚性转子的静平衡计算(单面平衡)轴向尺寸较小的盘状转子(b/D<0.2),它们的质量可以近似认为分布在垂直于其回转轴线的同一平面内。对这类转子进行静平衡,可利用在转子上增加或除去一部分质量的方法,使其质心与回转轴心重合,从而即可使转子的惯性力得以平衡。静平衡条件:各偏心质量所产生的离心惯性力矢量合为零。平衡计算步骤:1)由结构确定出各偏心质量的大小和方位;2)确定出加、减平衡质量的大小和方位。图示一盘状转子,已知偏心质量m1、m2,回转半径为r1、r2,方向如图所示。当转子以角速度ω回转时,各偏心质量所产生的离心惯性力为:xyr2m2r1m1rbmbFiⅠ=miω2ri;i=1,2为...