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1、机械设计基础第八章回转件的平衡本讲稿第一页，共十页由于各构件不平衡的惯性机械强烈振动 原因及办法原因及办法 回转构件因结构、制造、质量不均匀 偏心质量离心力(惯性力)系不平衡 引起振动、附加动压力 加速运动副磨损，工作精度可靠 零件材料的疲劳损坏噪音。原因原因:应调整回转件的质量分布 使惯性力完全平衡或部分平衡。8-1 回转件平衡的目的本讲稿第二页，共十页平衡分类：平衡分类：静平衡静平衡(D/B 5)(质量分布在同一回转面内)动平衡动平衡(D/B 5)(质量分布不在同一回转面内)(一)回转构件的静平衡(质量分布在同一回转面内)合力Fi0(力多边形不封闭)（二）回转构件的动平衡(质量分布不在同一
2、回转面内)当回转件D/b5,近似认为其质量分布在同一回转面内 偏心质量产生的离心力系不平衡(平面汇交力系)。8-2回转件的平衡计算本讲稿第三页，共十页 加上平衡质量(质量b，质心向径b)或相反方向减去同一质量,使它产生的离心力原有质量产生的离心力(矢量和)0(力多边形封闭)。F1F2F3Fb可求出可求出bb ，一般将，一般将b取得较大，取得较大，则则b可较小。可较小。i2 相等相等 m r m r 质径积质径积F1F2F3FbFbrb静平衡方法静平衡方法:本讲稿第四页，共十页当回转件轴向尺寸较大时(曲轴),其质量 分布于垂直于轴线的许多互相平行的回转面内。不平衡状态不平衡状态。(不平衡的力偶矩
3、)达到平衡动平衡动平衡。mr mr 质径积质径积必须使F=0M=0(离心力)(惯性力偶矩)(二)回转构件的动平衡(质量分布不在同 一回转面内)（D/B 5）p.107例图例图示回转件,不平衡质量1、2。m1=m2 ,r1=r2,不在同一回转面。m1r1=m2r2 回转件处于本讲稿第五页，共十页1.在各自的平面分别平衡2.在另选两个平面上平衡(空间力系可以简化为两个平面上的汇交力系）理论上可以达到完全平衡理论上可以达到完全平衡(离心力系是空间力系)1）偏心质量平移附加平面(A、B)2）在附加平面上分别平衡回转件的动平衡方法回转件的动平衡方法本讲稿第六页，共十页动平衡实例分析动平衡实例分析:p.1
4、07 图8-4 p.108设不平衡质量1、2、3分布在1、2、3三个回转面内。可视为不平衡质量集中在T、T”回转面内分别在T、T”面进行平衡完全平衡。m1 l=m1 l1”m1”l=m1 l1 任选两平行平面T、T”，用T、T”面的质量m1、m1”、m2、m2”、m3、m3”来代替原不平衡质量m1、m2、m3。本讲稿第七页，共十页1)静平衡试验2)动平衡试验机图8-7 p.110利用静平衡架，找回转件不平衡质径积的大小和方向确定平衡质 量的大小和位置使质心 移到回转轴上 达静平衡。图8-5,8-6,p.109静平衡架：平行淬硬的钢制刀口形(或圆形、棱形)导轨8-3回转件的平衡试验 P.108本讲稿第八页，共十页2)动平衡试验机 图8-7 p.1101待平衡的回转件2摆架3机架(B轴承，O转动副)4弹簧5指针Z 摆架振动的振幅T、T”校正平面BBO12345T”Tm”mZ将T”(T)面通过摆动轴线，由T(T”)上的质径积m r摆架的振动。由强迫振动理论 Z=m m r r比例常数(测定)求m m r r的大小的大小(方向另定)本讲稿第九页，共十页小结：1.回转件平衡的目的 2.回转件的平衡方法 但对于移动或复合运动的构件，其惯性力不可能在构件本身内部加以平衡无法消除运动副中的动压力 机器应尽量采用回转运动的机构应尽量采用回转运动的机构 （特别是 速度很高时）本讲稿第十页，共十页