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1、十七章机械的平衡与调速 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望概述概述转动转动惯性力惯性力附加动压力，磨擦力，附加动压力，磨擦力，强度强度振动、工作精度振动、工作精度效率、可靠效率、可靠性性甚至共振。甚至共振。故需平衡。故需平衡。机械动能变化机械动能变化速度变化速度变化附加动压附加动压力。需调速。力。需调速。回转件的静平衡回转件的静平衡一、回转件的静平衡计算一、回转件的静平衡计算对于轴向尺寸较小的盘状转子即宽径比(B/D)小于0.2，例如齿轮、盘形凸轮、带
2、轮、链轮及叶轮等，它们的质量可以视为分布在同一平面内。如图所示，红色小块为偏心质量，转子在运转过程中必然产生惯性力，从而在转动副中引起附加动压力。刚性转子的静平衡就是利用在刚性转子上加减平衡质量的方法，使其质心回到回转轴线上，从而使转子的惯性力得以平衡的一种平衡措施。右图：各不平衡质量产生之离心惯性力合力不为零。在同右图：各不平衡质量产生之离心惯性力合力不为零。在同平面加减一质量使之平衡。即：平面加减一质量使之平衡。即：可写为：可写为：mr为质径积，是矢量为质径积，是矢量右图即为：右图即为：二、回转件的静平衡试验二、回转件的静平衡试验经平衡计算经平衡计算加平衡重还加平衡重还须逐个进行须逐个进行
3、静平衡试验。静平衡试验。若结构上不可能在所需平衡面内若结构上不可能在所需平衡面内增减平衡质量，则可在另选两平增减平衡质量，则可在另选两平面内增减质量使之平衡。面内增减质量使之平衡。L/D0.2的回转件，须动平的回转件，须动平衡。衡。方法：将各面不平衡质量等方法：将各面不平衡质量等效分解到选定的两个平面，效分解到选定的两个平面，在该在该两平面两平面内进行平衡。内进行平衡。一、回转件的动平衡计算一、回转件的动平衡计算回转件的动平衡回转件的动平衡则可认为偏心质量集中在T和T两平面内，分别平衡即可。二、回转件的动平衡试验二、回转件的动平衡试验由于动平衡同时满足了静平衡条件，故达到动平衡的回转体一由于动
4、平衡同时满足了静平衡条件，故达到动平衡的回转体一定是静平衡的，但满足静平衡的回转体不一定达到动平衡。定是静平衡的，但满足静平衡的回转体不一定达到动平衡。L/D0.2的回转件，须作动的回转件，须作动平衡试验。平衡试验。机器速度波动的调节机器速度波动的调节一、机器速度波动的原因及类型 启动阶段 驱动功消耗功 稳定运转阶段 驱动功=消耗功 停车阶段 驱动功消耗功分类：1、周期性速度波动机械能增减呈周期性变化，一个周期内一个周期内WdWr解决方法：安装飞轮作用：将速度波动限制在一定范围内。2、非周期性速度波动机械能增减呈不规则的变化。用飞轮不能解决，需用调速器二、周期性速度波动的调节 机械运转的平均角
5、速度和不均匀系数 平均角速度：机械运转的不均匀系数 查表171如知：和m便可求得飞轮转动惯量的计算设计飞轮是根据m，设计飞轮转动惯量。最大盈亏功：一个周期中最大动能与最小动能之差2.非周期性速度波动如果驱动力或阻力无规律地变化，会引起机械运转速度波动规则随机且无一定周期，这种机械运转速度波动规则随机且无一定周期，这种现象称为非周期性波动，此时飞轮已不能达到调节速度的目的，需采用特殊的调速器现象称为非周期性波动，此时飞轮已不能达到调节速度的目的，需采用特殊的调速器。当外力（驱动力和阻力）的变化是随机的、不规则的，没有一定的周期性时，机械和速度也呈非周期性波动。当盈功过多时，速度可能变得太快；当亏功过多时，速度可能变得太慢。为此，必须调节驱动力作功和阻力作功的比值，此时飞轮已不能满足要求，只能采用特殊的装置使驱动力所作的功随阻力作功的变化而变化，并使两功趋于平衡，以使机械平稳运转。这种特殊的装置称为调速器。（见调速器的原理）前角0：前刀面与基面间的夹角（在主剖面中测量）。图1.11(a)主剖面系标注的刀具角度