机械原理 机械平衡 ppt
合集下载
机械原理课件第六章机构得平衡
多自由度机构平衡
多自由度机构平衡的原理 冗余机构的平衡分析
研究多自由度机构的平衡原理， 解决多自由度机构的平衡问题。
探讨冗余机构的平衡性能和平 衡控制策略。
并联机构的平衡分析
研究并联机构平衡性能和优 化设计方法。
平衡控制与优化
1
平衡控制的方法和应用
介绍机构平衡的控制方法，探讨应用于实际工程中的平衡控制技术。
机械手臂系统的平衡 分析
针对机械手臂系统的平衡 性能进行分析和优化设计， 提高工作效率。
结论与展望
1 机构平衡在机械设计中的重要性
强调机构平衡在机械设计中的关键作用和应用前景。
2 机械原理课程在机械设计中的应用前景
展望机械原理课程在机械设计中的应用前景和发展趋势。
3 未来研究方向的展望
讨论机构平衡的未来研究方向，指出可能的创新和发展方向。
2
机构平衡的优化设计原理
详细讲解机构平衡的优化设计原理和方法，提高机构平衡性能。
3
机构平衡的遗传算法优化研究
研究将遗传算法应用于机构平衡的优化设计，实现自动化优化过程。
实例分析
盖板机构的平衡分析
通过实例分析盖板机构的 平衡性能和优化设计，探 讨相关问题。
切削加工机床的平衡 分析
研究切削加工机床的平衡 问题，提出改进措施和优 化方案。
机械原理课件第六章机构 得平衡
本章介绍机构平衡的重要性、定义和分类，以及机构平衡的研究方法概述。
单由度机构平衡
单自由度机构平衡的原理
探讨单自由度机构的平衡条件和平衡控制方法。
双惯性悬挂的平衡分析
研究双惯性悬挂系统的平衡问题，分析平衡状态与参数的关系。
摆线装置的平衡分析
探索摆线装置的平衡性能，讨论摆线轮的平衡调整方法。
《机械原理》课件机械的平衡
= 5.6kg
q bI = 6°
m bII
=
m
wW
II b
/ rbII
= 7.4kg
q bII = 145°
§63 刚性转子的平衡实验
一 静平衡实验
一 静平衡实验续
二 动平衡实验 动平衡机的工作原理示意图
§64 转子的许用不平衡量
转子要完全平衡是不可能的;实际上;也不需要过高要求 转子的平衡精度;而应以满足实际工作要求为度 为此;对不 同工作要求的转子规定了不同的许用不平衡量;即转子残余 不平衡量 许用不平衡量有两种表示方法： 1 用质径积mr单位g mm表示
2 用偏心距e 单位μm表示
e = mr/m
例：如图69所示;为一个一般机械的转子;质量为 70kg;转速n=3000r/min;两平衡基面Ⅰ Ⅱ至质心的距离 分别为a=40cm;b=60cm;试确定两平衡基面内的许用不平 衡量
解：因现在要平衡的是一个一般机械的转子;借助表61中典型转 子举例一栏的说明;可知应选用平衡等级G6 3;其平衡精度A=6 3mm/s 今转子角速度ω=πn/30≈0 1n=300rad/s;可求得许用偏心 距为
二 机械平衡的内容
1 绕固定轴回转的构件惯性力的平衡 1刚性转子的平衡 1静平衡：只要求惯性力达到平衡； 2动平衡：要求惯性力和惯性力矩都达到平衡 2挠性转子的平衡：转子在工作过程中会产生较大的弯曲 变形;从而使其惯性力显著增大 2 机构的平衡：对整个机构加以研究;设法使各运动构件 惯性力的合力和合力偶达到完全地或部分的平衡
2对于动不平衡的刚性转子;不论它有多少个偏心质量; 以及分布在多少个回转平面内;都只需在选定的两个平 衡基面内增加或除去一个适当的平衡质量;就可以使转 子获得动平衡双面平衡 3动平衡同时满足静平衡的条件经过动平衡的转子一 定静平衡；反之;经过静平衡的转子不一定动平衡
机械原理课件机械的平衡
转子的动平衡在工业实际中的应用
(二、动平衡 )
汽轮机转子的动平衡实验
回答本节开始提出的问题
汽车车轮动平衡 车轮对维持行驶稳定性和保证乘
坐舒适性起着关键的作用。理想状 态下车轮是质量分布均匀，外形保 持规则的圆形。但是，部件在制造 过程中无法达到绝对的高精度，不 可避免地会产生误差，其结果是造 成车轮旋转质量不平衡。
y m2B= m2- m2Ay=80-40=40g ；
m3A=m3b3/L=70
50/300=11.67g；
y
y
பைடு நூலகம்
F2
m2A
x 3r2 2
r3 r1
m1A
r2 r1z m1 F1
m2m2 3B=r3m3 3y-xmm3Ar3r3B=327rm10m-22B111B.67x=58.33g；
x Fm3 3
第二节 刚性转子的平衡原理
(二、动平衡 )
将m向A、B两平衡面分解
y B
m
A
r
x
b a
L
第二节 刚性转子的平衡原理
(二、动平衡 )
若 mA、mB与F m等效有： FB
y
mA+mFBA= m;
mA
amA=bmmBB
m
r
r
r
x
B
A
b mA = mb/L
a
L
mB = am/L
第二节 刚性转子的平衡原理
一、刚性转子的静平衡
第二节 刚性转子的平衡原理
y
(一、静平衡 )
m2 r2
o
x
D
r1 m1
rn
mn
第二节 刚性转子的平衡原理
n个分布在同一平面中 的质量m1,m2,….mn。
(二、动平衡 )
汽轮机转子的动平衡实验
回答本节开始提出的问题
汽车车轮动平衡 车轮对维持行驶稳定性和保证乘
坐舒适性起着关键的作用。理想状 态下车轮是质量分布均匀，外形保 持规则的圆形。但是，部件在制造 过程中无法达到绝对的高精度，不 可避免地会产生误差，其结果是造 成车轮旋转质量不平衡。
y m2B= m2- m2Ay=80-40=40g ；
m3A=m3b3/L=70
50/300=11.67g；
y
y
பைடு நூலகம்
F2
m2A
x 3r2 2
r3 r1
m1A
r2 r1z m1 F1
m2m2 3B=r3m3 3y-xmm3Ar3r3B=327rm10m-22B111B.67x=58.33g；
x Fm3 3
第二节 刚性转子的平衡原理
(二、动平衡 )
将m向A、B两平衡面分解
y B
m
A
r
x
b a
L
第二节 刚性转子的平衡原理
(二、动平衡 )
若 mA、mB与F m等效有： FB
y
mA+mFBA= m;
mA
amA=bmmBB
m
r
r
r
x
B
A
b mA = mb/L
a
L
mB = am/L
第二节 刚性转子的平衡原理
一、刚性转子的静平衡
第二节 刚性转子的平衡原理
y
(一、静平衡 )
m2 r2
o
x
D
r1 m1
rn
mn
第二节 刚性转子的平衡原理
n个分布在同一平面中 的质量m1,m2,….mn。
机械原理课件--平衡
二、动平衡及其计算 转子的宽径比(B/D)大于0.2时，其质量就不能视为 分布在同一平面内了。这时，其偏心质量分布在 几个不同的回转平面内。
如下图所示。此 时，即使转子的 质心位于回转轴 上，也将产生不 可忽略的惯性力 矩，这种状态只 有在转子转动时 才能显示出来的 不平衡状态称为 动不平衡。
动平衡不仅平衡各偏心质量产生的惯性力， 而且还要平衡这些惯性力所形成的惯性力矩，即 不仅要使各偏心质量产生的惯性力的合力为零， 而且要使合成的惯性力矩为零。 2.动平衡的计算 为了达到动平衡应在转子上选择两个平面进行平衡 校正，称双面平衡。这两个平面可以任意选择，但 实际上必须能够安装配重或去重的平面，由转子结 构决定，且两平面间距离尽可能大些，提高校正精 度和平衡效率
动平衡的计算方法
以具有三个不平衡质 量的回转件为例。如 图所示，回转件的三 个不平衡质量m1、m2 和m3依次分布在1、2 、3三个回转面内，其 向径分别为r1、r2、r3 在平面1、2、3的两侧分别任选一个回转面T′和T″ ，两平面间的距离以及与1、2、3三个平面的距离 如图所示。
现将平面1、2、3 的质量m1 、m2和 m3分别用平面T′ 和T″内的质量m1′ 和m1″、 m2′和 m2″、 m3′和m3″ 来代替，并且各 代替质量与原质 量的质心向径相 同，即
′ r1′ = r1′ = r1 ′ ′ ′ r2 = r2 = r2 ′ r3′ = r3′ = r3
则在平面T′内三 个质量分别为 ′ ′ l1 ′ m1 = m1 l ′ ′ l2 m′ m2 2 = l ′ ′ l3 ′ m3 = m3 l
在平面T″内的三个质量分别为 ′ l1 ′ ′ m1 = m1 l ′ l2 ′ m′ = m2 2 l ′ l3 ′ ′ m3 = m3 l 经上述转化，可 以认为回转件的 不平衡质量已完
机械原理第十一章 机械的平衡
11.3.1 静平衡试验
当刚性转子的径宽比D / b 5时，通常只对转子进行静平衡试验。经平衡试验
所用的设备称为静平衡架。
O
如左图所示的是导轨式平衡架，
另外还有圆盘式静平衡架以及单摆
式静平衡架等类型。
S
O
Q
比较来说，导轨式结构简单， 平衡精度较高，但只适用于两端支 承轴尺寸相同的转子；圆盘式使用 方便，可以平衡两端尺寸不同的转 子，但平衡精度不如前者高。
11.1.2 机械平衡的方法
1. 平衡设计 在机构的设计阶段，除了要保证其满足工作要求及制造工艺之外，还要在结 构上采取措施消除或减少产生有害振动的不平衡惯性力，即进行平衡设计。
2. 平衡试验 经过平衡设计的机械，虽然从理论上已经达到平衡，但由于制造不精确、材 料不均匀及安装不准确等非设计原因，制造出来后达不到设计要求，还会有不平 衡现象。这种不平衡在设计阶段是无法确定和消除的，需要通过试验的方法加以 平衡。
变形不可忽略的转子称为挠性转子。 由于挠性转子在运转过程中会 产生较大的弯曲变形，且由此产生的离心惯性力也随之明显增大， 所以挠性转子平衡问题的难度将会大大增加。
2. 机构的平衡 对于存在有往复运动或平面复合运动构件的机构，其惯性力和惯性力矩不可 能在构件内部消除，但所有构件上的惯性力和惯性力矩可合成为一个通过机构质 心并作用于机架上的总惯性力和惯性力矩。因此，这类问题必须就整个机构加以 研究，应设法使其总惯性力和总惯性力矩在机架上得到完全或部分平衡，所以这 类平衡又称为机构在机架上的平衡。
mE1
l AB .mB re1
2. 对称布置法
mE3
lCD .mC re3
当机构本身要求多套机构同时工作时，可采用对称布置方式使惯性力得 到完全平衡，由于机构各构件的尺寸和质量完全对称，故在运动过程中其总 质心将保持不动。
当刚性转子的径宽比D / b 5时，通常只对转子进行静平衡试验。经平衡试验
所用的设备称为静平衡架。
O
如左图所示的是导轨式平衡架，
另外还有圆盘式静平衡架以及单摆
式静平衡架等类型。
S
O
Q
比较来说，导轨式结构简单， 平衡精度较高，但只适用于两端支 承轴尺寸相同的转子；圆盘式使用 方便，可以平衡两端尺寸不同的转 子，但平衡精度不如前者高。
11.1.2 机械平衡的方法
1. 平衡设计 在机构的设计阶段，除了要保证其满足工作要求及制造工艺之外，还要在结 构上采取措施消除或减少产生有害振动的不平衡惯性力，即进行平衡设计。
2. 平衡试验 经过平衡设计的机械，虽然从理论上已经达到平衡，但由于制造不精确、材 料不均匀及安装不准确等非设计原因，制造出来后达不到设计要求，还会有不平 衡现象。这种不平衡在设计阶段是无法确定和消除的，需要通过试验的方法加以 平衡。
变形不可忽略的转子称为挠性转子。 由于挠性转子在运转过程中会 产生较大的弯曲变形，且由此产生的离心惯性力也随之明显增大， 所以挠性转子平衡问题的难度将会大大增加。
2. 机构的平衡 对于存在有往复运动或平面复合运动构件的机构，其惯性力和惯性力矩不可 能在构件内部消除，但所有构件上的惯性力和惯性力矩可合成为一个通过机构质 心并作用于机架上的总惯性力和惯性力矩。因此，这类问题必须就整个机构加以 研究，应设法使其总惯性力和总惯性力矩在机架上得到完全或部分平衡，所以这 类平衡又称为机构在机架上的平衡。
mE1
l AB .mB re1
2. 对称布置法
mE3
lCD .mC re3
当机构本身要求多套机构同时工作时，可采用对称布置方式使惯性力得 到完全平衡，由于机构各构件的尺寸和质量完全对称，故在运动过程中其总 质心将保持不动。
【机械原理】[1]9-1机械的平衡
![【机械原理】[1]9-1机械的平衡](https://img.taocdn.com/s3/m/5d550b6316fc700abb68fcd4.png)
若构件等速回转且构件的质量分布均匀（无惯性力） 若构件等速回转且构件的质量分布不均匀，存在偏心质量m，
平衡方法：在构件上加一平衡质量（或除去一平衡质量），重新调整构 件的质量分布，使总质心落到回转轴线上，即可消除惯性力。 这种平衡又称转子的平衡。
（1）刚性转子的平衡
（2）挠性转子的平衡
2。机构的平衡
（也可以在反方向除去以平衡质量）
i为ri与x轴夹角（逆时针为正）
(mbrb )x miri cosi (mbrb ) y miri sini
1
mbrb (mbrb )2x (mbrb )2y 2
b
arctan
(mbrb (mbrb
) )
y x
机械原理
第6章 机械的平衡
用图解法确定平衡质量
机械平衡的目的：
全部或部分地消除惯性力的不良影响（利用惯性力工作的机械除外）。
机械原理
第6章 机械的平衡
二、机械平衡的内容
因 F mac，由于各构件的结构（m分布）不同，运动形式（ac）不同，其 产生的惯性力也不同，平衡方法也不同。
平面机构中各构件的运动形式：转动、移动、平面运动。 1。绕固定轴回转的构件惯性力的平衡
机械原理
第6章 机械的平衡
第 六 章 机械的平衡 Chapter 6 Balance of Mechanism
§6-1 机械平衡的目的及内容 一、机械平衡的目的
惯性力：
匀速直线运动（无）
匀速转动：中心惯性主轴与回转轴线重合(无） 具有偏心质量m将产生：F mr2 F 2
其他运动： （有）
惯性力的危害： 1）使运动副产生附加的动压力，增大摩擦，加速磨损； 2）使构件产生附加应力，影响疲劳强度； 3）将引起振动、共振。
平衡方法：在构件上加一平衡质量（或除去一平衡质量），重新调整构 件的质量分布，使总质心落到回转轴线上，即可消除惯性力。 这种平衡又称转子的平衡。
（1）刚性转子的平衡
（2）挠性转子的平衡
2。机构的平衡
（也可以在反方向除去以平衡质量）
i为ri与x轴夹角（逆时针为正）
(mbrb )x miri cosi (mbrb ) y miri sini
1
mbrb (mbrb )2x (mbrb )2y 2
b
arctan
(mbrb (mbrb
) )
y x
机械原理
第6章 机械的平衡
用图解法确定平衡质量
机械平衡的目的：
全部或部分地消除惯性力的不良影响（利用惯性力工作的机械除外）。
机械原理
第6章 机械的平衡
二、机械平衡的内容
因 F mac，由于各构件的结构（m分布）不同，运动形式（ac）不同，其 产生的惯性力也不同，平衡方法也不同。
平面机构中各构件的运动形式：转动、移动、平面运动。 1。绕固定轴回转的构件惯性力的平衡
机械原理
第6章 机械的平衡
第 六 章 机械的平衡 Chapter 6 Balance of Mechanism
§6-1 机械平衡的目的及内容 一、机械平衡的目的
惯性力：
匀速直线运动（无）
匀速转动：中心惯性主轴与回转轴线重合(无） 具有偏心质量m将产生：F mr2 F 2
其他运动： （有）
惯性力的危害： 1）使运动副产生附加的动压力，增大摩擦，加速磨损； 2）使构件产生附加应力，影响疲劳强度； 3）将引起振动、共振。
《机械的平衡》课件
汽车悬挂系统
通过优化悬挂系统的设计 和参数，提高汽车的行驶 稳定性和乘坐舒适性。
机器人关节设计
优化机器人关节的结构和 运动轨迹，提高机器人的 灵活性和稳定性。
风力发电机齿轮箱
优化齿轮箱的设计和参数 ，提高风力发电机的效率 和可靠性。
06
机械平衡的发展趋势
新材料的应用
01
02
03
高强度材料
高强度材料如碳纤维、钛 合金等在机械平衡中的应 用，提高了设备的强度和 稳定性。
详细描述
旋转机械如电机、涡轮机等在工作时 ，如果转子不平衡，会导致振动和磨 损，影响机械性能和使用寿命。因此 ，需要对转子进行平衡测试和调整， 以确保其稳定运行。
往复机械的平衡
总结词
往复机械的平衡主要通过减震器和缓冲 装置来减小往复运动产生的冲击和振动 。
VS
详细描述
往复机械如内燃机、压缩机等在工作时， 往复运动会产生较大的冲击和振动，影响 机械性能和使用寿命。因此，需要采用减 震器和缓冲装置来减小冲击和振动，提高 机械的稳定性和可靠性。
力矩平衡是分析旋转机械和机构运动的重要方法之一。通过 力矩平衡，可以确定物体在旋转过程中的角速度、角加速度 以及受到的扭矩等参数。同时，力矩平衡也是设计各种旋转 机械和机构的重要依据。
惯性力的平衡
总结词
惯性力是指物体加速或减速运动时受到的力，其大小与物体的质量成正比，方向与加速度相反。惯性 力的平衡是指物体所受的惯性力在大小和方向上相互抵消，使物体保持匀速直线运动或静止状态。
02
平衡状态的表现
在平衡状态下，机械系统的所有质点和约束力均处于静止状态，没有加
速度和角加速度。
03
平衡状态的分类
平衡状态分为静态平衡和动态平衡两种类型。静态平衡是指系统在静止
通过优化悬挂系统的设计 和参数，提高汽车的行驶 稳定性和乘坐舒适性。
机器人关节设计
优化机器人关节的结构和 运动轨迹，提高机器人的 灵活性和稳定性。
风力发电机齿轮箱
优化齿轮箱的设计和参数 ，提高风力发电机的效率 和可靠性。
06
机械平衡的发展趋势
新材料的应用
01
02
03
高强度材料
高强度材料如碳纤维、钛 合金等在机械平衡中的应 用，提高了设备的强度和 稳定性。
详细描述
旋转机械如电机、涡轮机等在工作时 ，如果转子不平衡，会导致振动和磨 损，影响机械性能和使用寿命。因此 ，需要对转子进行平衡测试和调整， 以确保其稳定运行。
往复机械的平衡
总结词
往复机械的平衡主要通过减震器和缓冲 装置来减小往复运动产生的冲击和振动 。
VS
详细描述
往复机械如内燃机、压缩机等在工作时， 往复运动会产生较大的冲击和振动，影响 机械性能和使用寿命。因此，需要采用减 震器和缓冲装置来减小冲击和振动，提高 机械的稳定性和可靠性。
力矩平衡是分析旋转机械和机构运动的重要方法之一。通过 力矩平衡，可以确定物体在旋转过程中的角速度、角加速度 以及受到的扭矩等参数。同时，力矩平衡也是设计各种旋转 机械和机构的重要依据。
惯性力的平衡
总结词
惯性力是指物体加速或减速运动时受到的力，其大小与物体的质量成正比，方向与加速度相反。惯性 力的平衡是指物体所受的惯性力在大小和方向上相互抵消，使物体保持匀速直线运动或静止状态。
02
平衡状态的表现
在平衡状态下，机械系统的所有质点和约束力均处于静止状态，没有加
速度和角加速度。
03
平衡状态的分类
平衡状态分为静态平衡和动态平衡两种类型。静态平衡是指系统在静止
机械原理课件-平衡
平衡状态的条件
要达到平衡状态，物体或系统必须满足力的平衡和力矩的平衡两个条件。
惯性力与平衡
惯性力是物体由于自身惯性而产生的力，它对平衡状态有重要影响。不平衡的惯性力会导致物体的运动状态变 化。
平衡控制系统
平衡控制系统通过控制力的大小和方向，使物体或系统保持平衡状态。
平衡系统的设计
设计一个平衡系统需要考虑物体的结构、材料、力学性质等因素，以确保它能够在各种条件下保持平衡。
力的平衡
力的平衡是指作用于物体的各个力的合力为零，物体保持静止或匀速直线运动。
机械原理课件-平衡
欢迎来到机械原理课件关于平衡的介绍。本课程将涵盖平衡的定义、种类、 条件，以及在不同领域中的应用
平衡的定义
平衡是物体或系统处于稳定状态的特性，其中各个力的合力和力矩为零。
平衡的种类
平衡可分为静态平衡和动态平衡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ静态平衡是指物体处于静止状态，动态平 衡是指物体处于匀速直线运动状态。
6机械的平衡ppt课件
将力P 平行分解为P1、P2 P1、P2 等效代替P 应满足的条件： 力等效
力矩 等效
Ｐ
力等效： PP 1P 2
P1
Ｐ2 力矩等效：
MA0 P2(l1l2) Pl1
A
C
B MB0 P1(l1l2) Pl2
l1
l2
得出：
P1
P
l1
l2
l2
P2
P
l1
l1 l2
最新版整理ppt
11
动平衡计算的具体方法
其所有质量都可以认为在垂直于轴 线的同一平面内
不平衡现象
转子的质心位置不在回转轴线上， 回转时产生不平衡惯性力，这种现 象被称作不平衡 静不平衡 转子（b/d＜0.2）上的不平衡质量mi 的影响在转子静态时即可表现出来 ，故称为静不平衡
mmi i d mmmmiimgiigi bmmimgigigω来自Ⅲ m2 ⅡP
r 1 mP1
s
Ⅰ
r ms1
1
r
1
m1 F1
m3 l3
l2 l1
L
最新版整理ppt
13
∑MP=0
m2r2l2 ms2r2L
ms2
m2
l2 L
∑MS=0 m 2r2(Ll2)mP2r2L
mP2m2(L Ll2) F2
Ⅲ
m2 Ⅱ
s
ms2
r2 r ms1
1
Ⅰ
r2
r
1
m1 F1
m3
l2 l1
F2
F i F 1 F 2 F 3 F 4
F1
m1 r1 rb
m2
r2
r3r4m3
F3 c F3
F2
第九章机械的平衡ppt课件
挠性转子的平衡要处理的问题 ：
1〕根据转子运转过程中测得的动挠度或对支承的动压力， 找出不平衡量的分布规律；
2〕根据不平衡量的分布规律，确定所需平衡质量的大小、 相位和沿轴向的安放位置，以消除或减少支承动压力和转 子的动挠度，并保证在一定转速范围内平稳运转。
二、挠性转子动平衡原理及方法简介
1、挠性转子的动平衡原理
[ m r ] —详细转子不平衡量大小
表示转子平衡精度
A [e] mm/ s
1000
质量为m的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到：
[mr]m[e]1000Am
对于双平衡面平衡的转子，是在两个平衡基面上分别进展平衡，
把许用不平衡量 [m]rm[e]分解到两个平衡基面上。
质量为m的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到：
刚性安装的高速四缸柴油机曲轴传动装置
六缸和六缸以上高速柴油机曲轴传动装置；汽车、机车用发动机整机（汽油机或 柴油机） 汽 车 轮 、轮 缘 、轮 组 、传 动 轴 ；弹 性 安 装 的 六 缸 或 六 缸 以 上 高 速 四 冲 程 发 动 机（ 汽 油机或柴油机）曲轴传动装置；汽车、机车用发动机曲轴传动装置 特 殊 要 求 的 传 动 轴 （ 螺 旋 桨 轴 、 万 向 节 轴 ）； 破 碎 机 的 零 件 ； 农 用 机 械 ； 汽 车 和 机 车 发 动 机 （ 汽 油 机 或 柴 油 机 ）； 有 特 殊 要 求 的 六 缸 或 六 缸 以 上 发 动 机 曲 轴 传 动 装置 作 业 机 械 的 零 件 ； 船 用 主 汽 轮 机 齿 轮 （ 商 船 用 ）； 离 心 机 鼓 轮 ； 风 扇 ； 装 配 好 的 航空燃气轮机；泵转子；机床和一般机械零件；普通电机转子；有特殊要求的发 动机部件 燃 气 轮 机 和 汽 轮 机 ， 包 括 船 用 主 汽 轮 机 （ 商 船 用 ）； 刚 性 汽 轮 发 电 机 转 子 ； 透 平 压缩机；机床传动装置；有特殊要求的中型和大型电机转子；小型电机转子；透 平驱动泵
1〕根据转子运转过程中测得的动挠度或对支承的动压力， 找出不平衡量的分布规律；
2〕根据不平衡量的分布规律，确定所需平衡质量的大小、 相位和沿轴向的安放位置，以消除或减少支承动压力和转 子的动挠度，并保证在一定转速范围内平稳运转。
二、挠性转子动平衡原理及方法简介
1、挠性转子的动平衡原理
[ m r ] —详细转子不平衡量大小
表示转子平衡精度
A [e] mm/ s
1000
质量为m的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到：
[mr]m[e]1000Am
对于双平衡面平衡的转子，是在两个平衡基面上分别进展平衡，
把许用不平衡量 [m]rm[e]分解到两个平衡基面上。
质量为m的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到：
刚性安装的高速四缸柴油机曲轴传动装置
六缸和六缸以上高速柴油机曲轴传动装置；汽车、机车用发动机整机（汽油机或 柴油机） 汽 车 轮 、轮 缘 、轮 组 、传 动 轴 ；弹 性 安 装 的 六 缸 或 六 缸 以 上 高 速 四 冲 程 发 动 机（ 汽 油机或柴油机）曲轴传动装置；汽车、机车用发动机曲轴传动装置 特 殊 要 求 的 传 动 轴 （ 螺 旋 桨 轴 、 万 向 节 轴 ）； 破 碎 机 的 零 件 ； 农 用 机 械 ； 汽 车 和 机 车 发 动 机 （ 汽 油 机 或 柴 油 机 ）； 有 特 殊 要 求 的 六 缸 或 六 缸 以 上 发 动 机 曲 轴 传 动 装置 作 业 机 械 的 零 件 ； 船 用 主 汽 轮 机 齿 轮 （ 商 船 用 ）； 离 心 机 鼓 轮 ； 风 扇 ； 装 配 好 的 航空燃气轮机；泵转子；机床和一般机械零件；普通电机转子；有特殊要求的发 动机部件 燃 气 轮 机 和 汽 轮 机 ， 包 括 船 用 主 汽 轮 机 （ 商 船 用 ）； 刚 性 汽 轮 发 电 机 转 子 ； 透 平 压缩机；机床传动装置；有特殊要求的中型和大型电机转子；小型电机转子；透 平驱动泵
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
性力和惯性力偶全部得到平衡；静平衡可使 回转件产生的不平衡惯性力得到平衡，而惯 性力偶不能平衡。即：动平衡回转件一定静 平衡，而静平衡回转件不一定动平衡。
机械设计基础
二、转子的平衡实验
2 1
转子静平衡实验
转子动平衡实验
光电头
转子
传感器 解算电路 质径积大小 放大器 鉴相器
质径积向位
机械设计基础
第三节 转子平衡精度
机械设计基础
轴位定 向于义 的同： 许一转 动 多回子 平 互转的 衡 相面质 平内量 行，分 的而布 2 回应不 转看能 面 作 近 原理：将空间力系转化为平面 内 分 似 汇交力系，再用加（减）配重平 。 布 认 衡。使ΣF =0，ΣM =0。 i i 于为 沿 机械设计基础
1
3
矩矢 条 矢量 件 量和 ： 和以 各 均及 偏 为这 心 零些 质 。惯 量 即性 所 力产 所生 构的 0 成离 ，的 心 惯惯 性性 0 力力 。偶
ΣFi= ΣMi=
如图，设有m1、m2为Ⅰ、Ⅱ两个不同回转面内的质量，r1、r2 分别为各质心到回转轴线的距离，当转轴以角速度ω回转时， 各质量产生的离心惯性力F1=m1ω2r1，F2=m2ω2r2 F1= F1/+ F1// Ⅱ F2 = F2/+ F2// Ⅰ F1/(L-l 1)= F1// l1 F2/ (L-l 2) = F2// l2
F1
F1//
Ⅰ m1/r1/+m2/r2/+m/r/=0 mb2 Ⅱ m1//r1//+m2//r F2
F1
/
Fb /
F2
/
F2
Fb / F1 / F2
/
Fb//
F1//
F2//
机械设计基础
结论：一个回转件的动平衡问题可以简
化为两个回转面内的静平衡问题。
结论：动平衡可使回转件产生的不平衡惯
第五章 机械的平衡
机械设计基础
第一节 机械平衡目的及内容
机械设计基础
一、机械平衡目的
1
惯性力对运动副产生附加 动压力，增加运动副中的 摩擦，降低效率，加剧零 件的磨损和疲劳。
2
机械平衡：消除惯性力 与惯性力矩的影响。
惯性力和惯性力矩的 大小和方向随机械运 转作同期性变化，将 使机械及其基础产生 强迫振动，当其频率 接近机械固有频率或 与之成倍数时会产生 共振，引起不良后果。
机械设计基础
F F1 F2 F3=0
mr+m1r1+m2r2+m3r3=0 式中：质量×向径=质径积
结论：对任何静
P2 不平衡转子，无论 有多少个偏心质量 ，只要所加（减） 的平衡质量所产生 的离心惯性与原有 的质量所产生的离 心惯性力构成平衡 力系，可达到静平 衡的目的。
P3
P1 Pb
2
机构平衡：机构中各构件惯性力和惯性力矩 在机座上的平衡 机械设计基础
第二节 转子的平衡
机械设计基础
一、刚性回转件的平衡
1
静平衡
定义：当转子的质量可以认 为是分布在同一回转面内时 （宽径比b/d≤1/5）当该回 转件等角速转动时，这些质 量产生的惯性力表现为离心 力，形成平面汇交力系。
2
原理：平面汇交力系原理 利用加（减）配重的方法， 使重心与回转轴线重合， 使ΣFi=0。
机械设计基础
定义：转子平衡效果的优良程度。
表示方法：转子许用不平衡量
[ r ] A= mm/s 1000
[r]——回转件许用偏心距，μm。
A共分为11级，值越大，回转件的平衡精度越低。
机械设计基础
例：如图所示，某叶轮 质量m=30kg，工作转速 n=1500r/min，需进行 动平衡试验，平衡基面 Ⅰ、Ⅱ与叶轮质心c的 距离为 l 1 =100mm， l 2 =200mm。试求该叶 轮应采用的平衡等级及 平衡基面Ⅰ与Ⅱ的许用 不平衡量
目的：消除或减少在机
械运转中构件产生的不平衡 惯性力及惯性力矩。改善工 作性能并延长机械的使用寿命 机械设计基础
二、机械平衡的分类
1
转子平衡：绕固定轴回转件的惯性力和惯性力矩的平衡。
刚性回转件平衡：忽略惯性力引起弹性变形 。 静平衡（重点介绍） 动平衡 挠性回转件平衡：考虑弹性变形引起的不平衡因素
机械设计基础
条件：分布于回转 件上的各质径积之矢 量和为零。Σmiri=0
3
如图，转子上有不平衡质量m1、m2、m3，其质心在同一转动 平面内，向径分别为r1、r2、r3，当转子以角速度ω转动时，3个 质量所产生的离心惯性力和不为零，则构件为静不平衡转子。欲 使之达到平衡，在转子上加上（减去）产生惯性力F=mω2r的一 个平衡质量m，向径为r，使之成为平衡力系，即：
机械设计基础
二、转子的平衡实验
2 1
转子静平衡实验
转子动平衡实验
光电头
转子
传感器 解算电路 质径积大小 放大器 鉴相器
质径积向位
机械设计基础
第三节 转子平衡精度
机械设计基础
轴位定 向于义 的同： 许一转 动 多回子 平 互转的 衡 相面质 平内量 行，分 的而布 2 回应不 转看能 面 作 近 原理：将空间力系转化为平面 内 分 似 汇交力系，再用加（减）配重平 。 布 认 衡。使ΣF =0，ΣM =0。 i i 于为 沿 机械设计基础
1
3
矩矢 条 矢量 件 量和 ： 和以 各 均及 偏 为这 心 零些 质 。惯 量 即性 所 力产 所生 构的 0 成离 ，的 心 惯惯 性性 0 力力 。偶
ΣFi= ΣMi=
如图，设有m1、m2为Ⅰ、Ⅱ两个不同回转面内的质量，r1、r2 分别为各质心到回转轴线的距离，当转轴以角速度ω回转时， 各质量产生的离心惯性力F1=m1ω2r1，F2=m2ω2r2 F1= F1/+ F1// Ⅱ F2 = F2/+ F2// Ⅰ F1/(L-l 1)= F1// l1 F2/ (L-l 2) = F2// l2
F1
F1//
Ⅰ m1/r1/+m2/r2/+m/r/=0 mb2 Ⅱ m1//r1//+m2//r F2
F1
/
Fb /
F2
/
F2
Fb / F1 / F2
/
Fb//
F1//
F2//
机械设计基础
结论：一个回转件的动平衡问题可以简
化为两个回转面内的静平衡问题。
结论：动平衡可使回转件产生的不平衡惯
第五章 机械的平衡
机械设计基础
第一节 机械平衡目的及内容
机械设计基础
一、机械平衡目的
1
惯性力对运动副产生附加 动压力，增加运动副中的 摩擦，降低效率，加剧零 件的磨损和疲劳。
2
机械平衡：消除惯性力 与惯性力矩的影响。
惯性力和惯性力矩的 大小和方向随机械运 转作同期性变化，将 使机械及其基础产生 强迫振动，当其频率 接近机械固有频率或 与之成倍数时会产生 共振，引起不良后果。
机械设计基础
F F1 F2 F3=0
mr+m1r1+m2r2+m3r3=0 式中：质量×向径=质径积
结论：对任何静
P2 不平衡转子，无论 有多少个偏心质量 ，只要所加（减） 的平衡质量所产生 的离心惯性与原有 的质量所产生的离 心惯性力构成平衡 力系，可达到静平 衡的目的。
P3
P1 Pb
2
机构平衡：机构中各构件惯性力和惯性力矩 在机座上的平衡 机械设计基础
第二节 转子的平衡
机械设计基础
一、刚性回转件的平衡
1
静平衡
定义：当转子的质量可以认 为是分布在同一回转面内时 （宽径比b/d≤1/5）当该回 转件等角速转动时，这些质 量产生的惯性力表现为离心 力，形成平面汇交力系。
2
原理：平面汇交力系原理 利用加（减）配重的方法， 使重心与回转轴线重合， 使ΣFi=0。
机械设计基础
定义：转子平衡效果的优良程度。
表示方法：转子许用不平衡量
[ r ] A= mm/s 1000
[r]——回转件许用偏心距，μm。
A共分为11级，值越大，回转件的平衡精度越低。
机械设计基础
例：如图所示，某叶轮 质量m=30kg，工作转速 n=1500r/min，需进行 动平衡试验，平衡基面 Ⅰ、Ⅱ与叶轮质心c的 距离为 l 1 =100mm， l 2 =200mm。试求该叶 轮应采用的平衡等级及 平衡基面Ⅰ与Ⅱ的许用 不平衡量
目的：消除或减少在机
械运转中构件产生的不平衡 惯性力及惯性力矩。改善工 作性能并延长机械的使用寿命 机械设计基础
二、机械平衡的分类
1
转子平衡：绕固定轴回转件的惯性力和惯性力矩的平衡。
刚性回转件平衡：忽略惯性力引起弹性变形 。 静平衡（重点介绍） 动平衡 挠性回转件平衡：考虑弹性变形引起的不平衡因素
机械设计基础
条件：分布于回转 件上的各质径积之矢 量和为零。Σmiri=0
3
如图，转子上有不平衡质量m1、m2、m3，其质心在同一转动 平面内，向径分别为r1、r2、r3，当转子以角速度ω转动时，3个 质量所产生的离心惯性力和不为零，则构件为静不平衡转子。欲 使之达到平衡，在转子上加上（减去）产生惯性力F=mω2r的一 个平衡质量m，向径为r，使之成为平衡力系，即：