第6章 机械的平衡,6.1 平衡的目的、分类和平衡方法 6.2 刚性转子的平衡设计 6.3 刚性转子的平衡试验 6.4 平面机构的平衡设计,6.2 刚性转子的平衡设计,1.静平衡设计（质量分布在同一回转面内）,近似假设为：所有不平衡质量所产生的离心惯性力均在同一平面内，通过回转中心，即汇交于一点（共点力系 ） 静不平衡：不平衡现象在转子静态时即可表现出来。,6.2刚性转子的平衡设计,径宽比 的圆盘状回转构件，如：齿轮、飞轮、带轮等,静不平衡的原因： 转子质心与回转轴心不重合,静平衡的条件：,1.静平衡设计（质量分布在同一回转面内）,6.2刚性转子的平衡设计,静平衡条件：,静平衡条件：分布在回转件上各个偏心质量产生的离心惯性力合力为零或质径积矢量和为零。 平衡的方法：适当增加平衡质量。,1.静平衡设计（质量分布在同一回转面内）,F1,F2,Fb,6.2刚性转子的平衡设计,例：已知同一回转面内的不平衡质量m1、m2、m3(kg)及其向径r1、r2、r3(m)，求应加的平衡质量mb及其向径rb,解：,1.静平衡设计（质量分布在同一回转面内）,用矢量图解法求出,Fb,也可采用去重法,选rb 尽可能大些，使mb 小些,6.2刚性转子的平衡设计,加重法,6.2 刚性转子的平衡设计,2.动平衡设计（质量分布不在同一回转面内）,当回转件运动时，不平衡质量所产生的离心惯性力不再是一个平面汇交力系，而是空间力系。 静平衡的方法不能解决转子转动时的不平衡问题。,径宽比 的转子，如多缸发动机的曲柄、汽轮机转子等,6.2刚性转子的平衡设计,2.动平衡设计（质量分布不在同一回转面内）,动不平衡的原因： 惯性力系是一个空间平行力系,动平衡的条件：当转子转动时，转子上分布在不同平面内的质量所产生的空间离心惯性力系合力及合力矩均为零。 动平衡的方法：选定两个平面，根据力系等效原理，将所有不平衡量向两平面分解，用静平衡的方法对两平面内的不平衡质量进行平衡。,只有在转子运动情况下才能显示出来 动不平衡,6.2刚性转子的平衡设计,已知：回转件上的不平衡质量m1、m2、m3分别分布在1、2、3三个回转面内，向径为r1、r2、r3 。试对此轴进行平衡设计,选T、T二个平衡面，在T、T中， m1、m2、m3的替代质量为：,2.动平衡设计（质量分布不在同一回转面内）,6.2刚性转子的平衡设计,在T,T中加mb(rb处)和mb(rb处)，使T、T 中惯性力平衡同时，惯性力矩也平衡。 分别列出两平衡基面的矢量方程，作质径积矢量封闭图，求mbrb和mbrb,2.动平衡设计（质量分布不在同一回转面内）,mbrb，mbrb,6.2刚性转子的平衡设计,选择平衡基面的原则： 结构允许加重或去重的端面； 两平衡面间距尽可能远一些（力矩平衡效果好）。,2.动平衡设计,（质量分布不在同一回转面内）,6.2刚性转子的平衡设计,静平衡的方法：适当增加平衡质量,静平衡小结,静平衡的应用范围：,静不平衡的原因：,静平衡的条件：,6.2刚性转子的平衡设计,转子质心与回转轴心不重合，将不平衡质量近似看成在同一平面，惯性力是平面汇交力系。,或,动平衡小结,动平衡的应用范围：,动不平衡的原因：,动平衡的条件：,F = 0 ， M =0,空间离心惯性力系合力及合力矩均为零,动平衡的方法：选定两个平面，根据力系等效原理，将所有不平衡量向两平面分解，用静平衡的方法对两平面内的不平衡质量进行平衡。,6.2刚性转子的平衡设计,惯性力系是一个空间平行力系,经过动平衡的转子一定是静平衡的； 但经过静平衡的转子不一定是动平衡的。,6.2刚性转子的平衡设计,第6章 机械的平衡,6.1 平衡的目的、分类和平衡方法 6.2 刚性转子的平衡设计 6.3 刚性转子的平衡试验 6.4 平面机构的平衡设计,