《第九章機械的平衡ppt課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《第九章機械的平衡ppt課件.ppt（52頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目9-1概概述述一、機械一、機械平衡的目的的目的(1)(1)減輕或消除機械不平衡減輕或消除機械不平衡(2)(2)利用機械不平衡利用機械不平衡認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目二、機械平衡的內(nèi)容及分類二、機械平衡的內(nèi)容及分類轉子的平衡：其慣性力和慣性力矩的平衡問題。轉子的平衡：其慣性力和慣性力矩的平衡問題。（2）撓性轉子的平衡）撓性轉子的平衡在機械中，對那些工作轉速很高、質在機械中，對那些工作轉速很

2、高、質量和跨度很大、徑向尺寸較小，運轉過程量和跨度很大、徑向尺寸較小，運轉過程中在離心慣性力的作用下產(chǎn)生明顯的彎曲中在離心慣性力的作用下產(chǎn)生明顯的彎曲變形的轉子。（當工作轉速大于一階臨界變形的轉子。（當工作轉速大于一階臨界轉速的轉子平衡。）轉速的轉子平衡。）1)轉子的平衡轉子：繞固定軸轉動的構件。轉子：繞固定軸轉動的構件。（1）剛性轉子的平衡）剛性轉子的平衡在機械中，轉子的轉速較低、共振轉速在機械中，轉子的轉速較低、共振轉速較高而且其剛性較好，運轉過程中產(chǎn)生彈性較高而且其剛性較好，運轉過程中產(chǎn)生彈性變形很小。（作轉速低于一階臨界轉速的轉變形很小。（作轉速低于一階臨界轉速的轉子平衡子平衡。）認識

3、到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目機構在機架上的平衡：總慣性力和總慣性力矩在機架上得到完全或部分平衡。2)機構的平衡機構的平衡：一般是指存在有往復運機構的平衡：一般是指存在有往復運動或平面復合運動構件的機構平衡。動或平面復合運動構件的機構平衡。慣性力和慣性力矩不可能在構件內(nèi)部慣性力和慣性力矩不可能在構件內(nèi)部消除消除所有構件上的慣性力和慣性力矩可合所有構件上的慣性力和慣性力矩可合成為一個通過機構質心并作用于機架成為一個通過機構質心并作用于機架上的總慣性力上的總慣性力和慣性力矩。和慣性力矩。認識到了貧困戶貧困的根本原因

4、，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目2)平衡試驗1)平衡設計平衡設計在機械設計階段，采取措施消除或減少產(chǎn)生有害振動在機械設計階段，采取措施消除或減少產(chǎn)生有害振動的不平衡慣性力。的不平衡慣性力。平衡試驗：平衡試驗：通過試驗的方法加以平衡。通過試驗的方法加以平衡。平衡設計的機械：理論上達到平衡平衡設計的機械：理論上達到平衡不平衡現(xiàn)象：達不到原來的設計要求不平衡現(xiàn)象：達不到原來的設計要求制造不精確制造不精確材料不均勻材料不均勻安裝不準確安裝不準確二、機械平衡的方法二、機械平衡的方法認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年

5、來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目1.靜平衡的概念靜平衡的概念9-2剛性轉子的靜平衡及動平衡剛性轉子的靜平衡及動平衡一、靜一、靜平衡及其計算及其計算轉子的平衡設計轉子的平衡設計:在在轉子的子的設計階段，尤其是在段，尤其是在對高速高速轉子及精密子及精密轉子子進行行結構構設計時，必，必須對其其進行平衡行平衡計算，以算，以檢查其其慣性力和性力和慣性力矩是否平衡。性力矩是否平衡。若不平衡，則需要在結構上采取措施消除不平衡慣性力的若不平衡，則需要在結構上采取措施消除不平衡慣性力的影響。影響。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)

6、展開了“精準扶貧”項目靜不平衡現(xiàn)象：靜不平衡現(xiàn)象：轉子的質心不在回轉軸線上，當其轉動時，其偏心質量就會產(chǎn)生離心慣性力，從而在運動副中引起附加動壓力。靜平衡設計：靜平衡設計：徑寬比徑寬比d/b5的轉子（砂輪、飛輪、齒輪、盤形凸輪）：可近的轉子（砂輪、飛輪、齒輪、盤形凸輪）：可近似地認為其不平衡質量分布在同一回轉平面內(nèi)。似地認為其不平衡質量分布在同一回轉平面內(nèi)。1)根據(jù)轉子結構定出偏心質量的大小根據(jù)轉子結構定出偏心質量的大小和方位；和方位；2)計算出為平衡偏心質量需添加的平計算出為平衡偏心質量需添加的平衡質量的大小及方位；衡質量的大小及方位；3)在轉子設計圖上加上該平衡質量，在轉子設計圖上加上該平

7、衡質量，以便使設計出來的轉子在理論上達以便使設計出來的轉子在理論上達到平衡。到平衡。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目2.靜平衡計算靜平衡計算盤形轉子的靜平衡設計舉例：已知：分布于同一回轉平面內(nèi)的偏心質量為m1,m2,m3,m4。從回轉中心到各偏心質量中心的向徑為r1，r2，r3,r4。當轉子以等角速度w轉動時，各偏心質量所產(chǎn)生的離心慣性力分別為：F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4。質徑積質徑積認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目質徑積質徑積

8、mr的大小和方位，可用圖解法求得：的大小和方位，可用圖解法求得：根據(jù)轉子的結構情況，也可以在平衡向徑根據(jù)轉子的結構情況，也可以在平衡向徑r的反方向的反方向r 處去掉相應的一部處去掉相應的一部分材料分材料m，使構件得到平衡。只要保證，使構件得到平衡。只要保證mr=-=-m r 即可。即可。質徑積表示在同一轉速下轉子上各離心慣性力的相對大小和方位。質徑積表示在同一轉速下轉子上各離心慣性力的相對大小和方位。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目（2）對于靜不平衡的轉子，無論它有多少個偏心質量，都只需要適當?shù)卦黾右粋€平衡質

9、量即可獲得平衡,即對于靜不平衡的轉子，需加平衡質量的最少數(shù)目為1。結論：（1）靜平衡的條件：分布于轉子上的各個偏心質量的離心慣靜平衡的條件：分布于轉子上的各個偏心質量的離心慣性力的合力為零或質徑積的向量和為零。性力的合力為零或質徑積的向量和為零。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目二、動二、動平衡及其計算及其計算1.動平衡的概念動平衡的概念徑寬比徑寬比D/b 5的轉子（多缸發(fā)動的轉子（多缸發(fā)動機的曲柄、汽輪機轉子）。機的曲柄、汽輪機轉子）。特點：軸向寬度較大，其質量分特點：軸向寬度較大，其質量分布在幾個不同的回轉

10、平面內(nèi)。布在幾個不同的回轉平面內(nèi)。轉子的動平衡設計：轉子的動平衡設計：1)根據(jù)轉子結構確定出各個不同回轉平根據(jù)轉子結構確定出各個不同回轉平面內(nèi)偏心質量的大小和位置。面內(nèi)偏心質量的大小和位置。2)計算出為使轉子得到動平衡所需增加計算出為使轉子得到動平衡所需增加的平衡質量的數(shù)目、大小及方位；的平衡質量的數(shù)目、大小及方位；3)在轉子設計圖上加上這些平衡質量，在轉子設計圖上加上這些平衡質量，以便使設計出來的轉子在理論上達到以便使設計出來的轉子在理論上達到動平衡。動平衡。動不平衡問題：動不平衡問題：在轉子運動的情況下才能顯示出來的不平衡現(xiàn)象。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。

11、近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目設轉子上的偏心質量m1,m2和m3分別在回轉平面1，2，3內(nèi)，其質心的向徑分別為r1、r2、r3。2.動平衡的計算動平衡的計算根據(jù)該轉子的結構，選定兩個平衡基面根據(jù)該轉子的結構，選定兩個平衡基面及及作為安裝平衡質量的平作為安裝平衡質量的平面，并將上述的各個離心慣性力分解到平面面，并將上述的各個離心慣性力分解到平面及及內(nèi)，即將內(nèi)，即將F1、F2及及F3分解為分解為F1、F2、F(在平面在平面內(nèi)內(nèi))及及F1、F2、F（在平面（在平面內(nèi)）。內(nèi)）。把空間力系的平衡問題轉化為兩個平面上的匯交力系的平衡問題把空間力系的平衡問題轉化為兩個平面上的匯交力

12、系的平衡問題!剛性轉子的動平衡設計問題可以用靜平衡設計的方法來解決！剛性轉子的動平衡設計問題可以用靜平衡設計的方法來解決！認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目在平面在平面及及內(nèi)適當?shù)母骷右粋€平衡質量，使兩平面內(nèi)的慣性內(nèi)適當?shù)母骷右粋€平衡質量，使兩平面內(nèi)的慣性力之和均等于零，這個構件則完全平衡。力之和均等于零，這個構件則完全平衡。平衡基面平衡基面而言，平衡條件：而言，平衡條件：F平衡質量平衡質量m產(chǎn)生的離心慣性力產(chǎn)生的離心慣性力.選定比例尺，按向徑r1、r2、r3的方向作平衡基面的封閉矢量圖，可得質徑積mIrI的大

13、小。適當選定rI后，即可求出平衡質量mI大小。平衡質量的方位，則與方向一致。平面內(nèi)的平衡質量m的大小和方位，可用同樣方法確定認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目動平衡設計步驟：1)在轉子上選定兩個適于安裝平衡質量的平面作為平衡平面或校正平面；2)確定需在兩個平衡平面內(nèi)增加的平衡質量的質徑積大小和方向；3)選定向徑，將平衡質量加到轉子相應的方位上。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目小結：(1)動平衡的條件：當轉子轉動時，轉子上分布在

14、不同平面內(nèi)的各個質量所產(chǎn)生的空間離心慣性力系的合力及合力矩均為零。(2)對于動不平衡的轉子，需加平衡質量的最少數(shù)目為對于動不平衡的轉子，需加平衡質量的最少數(shù)目為2。動不平衡又稱為雙面平衡，而靜平衡則稱為單面平衡。動不平衡又稱為雙面平衡，而靜平衡則稱為單面平衡。(3)(3)經(jīng)過動平衡的轉子一定靜平衡；反之，經(jīng)過靜平衡的轉子則經(jīng)過動平衡的轉子一定靜平衡；反之，經(jīng)過靜平衡的轉子則不一定是動平衡的。不一定是動平衡的。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目9-3剛性轉子的平衡試驗及平衡精剛性轉子的平衡試驗及平衡精度度一、靜一

15、、靜平衡試驗試驗當剛性轉子的徑寬比當剛性轉子的徑寬比D/b5時，通常只需對轉子進行靜平衡試驗。時，通常只需對轉子進行靜平衡試驗。靜平衡試驗所用的設備稱為靜平衡試驗所用的設備稱為靜平衡靜平衡儀儀。導軌式靜平衡儀：導軌式靜平衡儀：1)1)應將兩導軌調整為水平且互相平行；應將兩導軌調整為水平且互相平行；2)2)將轉子放在導軌上，讓其輕輕地自由滾動；將轉子放在導軌上，讓其輕輕地自由滾動；3)3)待轉子停止?jié)L動時，其質心待轉子停止?jié)L動時，其質心S S 必在軸心的正必在軸心的正下方，這時在軸心的正上方任意向徑處加一下方，這時在軸心的正上方任意向徑處加一平衡質量（平衡質量（一般用橡皮泥一般用橡皮泥）；）；4

16、)4)反復試驗，加減平衡質量，直至轉子能在任反復試驗，加減平衡質量，直至轉子能在任何位置保持靜止為止；何位置保持靜止為止；5)5)根據(jù)橡皮泥的質量和位置，得到其質徑積；根據(jù)橡皮泥的質量和位置，得到其質徑積；6)6)根據(jù)轉子的結構，在合適的位置上增加或減根據(jù)轉子的結構，在合適的位置上增加或減少相應的平衡質量。少相應的平衡質量。靜平衡儀精度靜平衡儀精度主要取決于轉子與軌道間的滾動摩擦阻力的大小。主要取決于轉子與軌道間的滾動摩擦阻力的大小。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目圓盤圓盤式靜平衡架式靜平衡架：當當轉子兩端支承子兩端支承軸的尺寸不同的尺寸不同時，應采用采用這種平衡架。種平衡架。認識到了貧困戶貧困的根本原因，才能開始對癥下藥，然后藥到病除。近年來國家對扶貧工作高度重視，已經(jīng)展開了“精準扶貧”項目二、剛性轉子的動二、剛性轉子的動平衡試驗試驗徑寬比徑寬比D/b5的剛性轉子：的剛性轉子：必要時在制成后還要進行必要時在制成后還要進行動平衡試驗動平衡試驗。動平衡試驗一般需要在動平衡試驗一般需要在專用的動平衡機專用