《机械设计原理》平面机构的平衡设计

1.机构惯性力的完全平衡（调整机构质心位置法）
平衡方法 —— 质量代换法
例１：铰链四杆机构中 s1，s2，s3为
构件1、2、3的质心，m1，m2，m3为 其质量。
解：首先用静代换，将质量
S
m2代换到B、C 铰链中心；
在构件1和构件3的延长线上
安装对重，使其质心位于A 点 和D点；
使总质心S 位于A、D 的连 心线上，S点静止不动，机构
（1）所有替代质量之和 与原构件质量之和相等
（2）所有替代质量总质 心与原构件的质心重合
n
mi m
i 1
n
n
mi xi mxs 0
mi yi mys 0
i 1
i 1
（3）所有替代质量对质 n
心的转动惯量与原构件
对质心的转动惯量相同
mi (xi2 yi2 ) J s
i1
11.4 平面机构的平衡设计
11.4 平面机构的平衡设计
1.机构惯性力的完全平衡（调整机构质心位置法）
F ma s 0 质心S 静止不动
平衡方法：
质量代换法 主要点矢量法 线性独立矢量法 、、、
11.4 平面机构的平衡设计
1.机构惯性力的完全平衡（调整机构质心位置法）
平衡方法 —— 质量代换法
将构件的质量简化成几个集中质量，使它们所产生的力学 效应与原构件所产生的力学效应完全相同。 质量代换的条件：（满足三个条件为动替代，仅满足前两个为静替代）
在机架上得到平衡。
11.4 平面机构的平衡设计
1.机构惯性力的完全平衡（调整机构质心位置法）
平衡方法 —— 质量代换法 例2：曲柄滑块机构 s1，s2，s3为构件1、2、3的质心，
m1，m2，m3为其质量。
总质心落在机架上
1.机构惯性力的完全平衡
11.4 平面机构的平衡设计
对称布置法
采用对称布置方式使惯性力得到完全平衡，但机器的体积 增大。适用于机构本身要求多套机构同时工作时。
第11章 机Leabharlann Baidu的平衡
11.1 平衡的目的、分类和平衡方法 11.2 刚性转子的平衡设计 11.3 刚性转子的平衡试验 11.4 平面机构的平衡设计
刚性转子： 不平衡的原因、平衡的条件、平衡的方法
平衡条件 F mas 0
机构总惯性力 机构总质量 机构质心S的加速度
欲使F = 0 ，必须使 as 0
➢ 点S作匀速直线运动
由于机构中各构件的运动是周期性变化的，故总质心S 不可
能永远做匀速直线运动。
➢ 点S静止不动 在机构的某些构件上加相应的平衡质量，使机构的质心（包 括运动构件和平衡质量的总质心）位置始终落在机架上，以 达到平衡。
11.4 平面机构的平衡设计
1.机构惯性力的完全平衡 2.机构惯性力的部分平衡
2.机构惯性力的部分平衡
11.4 平面机构的平衡设计
用装在曲柄延长线上的一个对重来部分地平衡机构的总惯性力
2.机构惯性力的部分平衡
11.4 平面机构的平衡设计
这种布置的机构又称为双轴平衡机构，优点是不仅完全消除 了第一往复惯性力，而且不会发生附加的铅直方向的动压力。
第11章 机械的平衡
11.1 平衡的目的、分类和平衡方法 11.2 刚性转子的平衡设计 11.3 刚性转子的平衡试验 11.4 平面机构的平衡设计
11.4 平面机构的平衡设计
1.机构惯性力的完全平衡 2.机构惯性力的部分平衡
11.4 平面机构的平衡设计
1.机构惯性力的完全平衡（调整机构质心位置法）