xy機(jī)械設(shè)計(jì)課件第8章

1、8-1解 ：依題意該轉(zhuǎn)子的離心力大小為 該轉(zhuǎn)子本身的重量為 則 ，即該轉(zhuǎn)子的離心力是其本身重量的 倍。 8-2答 ：方法如下： （ 1）將轉(zhuǎn)子放在靜平衡架上，待其靜止，這時(shí)不平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)心必接近于過軸心的垂線下方； （ 2）將轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，然后放開，轉(zhuǎn)子緩慢回?cái)[。靜止后，在轉(zhuǎn)子上畫過軸心的鉛垂線1； （ 3）將轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度，然后放開，轉(zhuǎn)子緩慢回?cái)[。靜止后畫過軸心的鉛垂線2； （ 4）做線1和2的角平分線，重心就在這條直線上。 8-3答 ：（ 1）兩種振動(dòng)產(chǎn)生的原因分析：主軸周期性速度波動(dòng)是由于受到周期性外力，使輸入功和輸出功之差形成周期性動(dòng)能的增減，從而使主軸呈現(xiàn)周期性

2、速度波動(dòng)，這種波動(dòng)在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生變化的附加作用力，使得機(jī)座產(chǎn)生振動(dòng)。而回轉(zhuǎn)體不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)是由于回轉(zhuǎn)體上的偏心質(zhì)量，在回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生方向不斷變化的離心力所產(chǎn)生的。（2）從理論上來說，這兩種振動(dòng)都可以消除。對(duì)于周期性速度波動(dòng)，只要使輸入功和輸出功時(shí)時(shí)相等，就能保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)為零，徹底消除速度波動(dòng)，從而徹底消除這種機(jī)座振動(dòng)。對(duì)于回轉(zhuǎn)體不平衡使機(jī)座產(chǎn)生的振動(dòng)，只要滿足靜或動(dòng)平衡原理，也可以消除的。（3）從實(shí)踐上說，周期性速度波動(dòng)使機(jī)座產(chǎn)生的振動(dòng)是不能徹底消除的。因?yàn)閷?shí)際中不可能使輸入功和輸出功時(shí)時(shí)相等，同時(shí)如果用飛輪也只能減小速度波動(dòng)，而不能徹底消除速度波動(dòng)。因此這種振動(dòng)只能減小而不能徹底消

3、除。對(duì)于回轉(zhuǎn)體不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)在實(shí)踐上是可以消除的。對(duì)于軸向尺寸很小的轉(zhuǎn)子，用靜平衡原理，在靜平衡機(jī)上實(shí)驗(yàn)，增加或減去平衡質(zhì)量，最后保證所有偏心質(zhì)量的離心力矢量和為零即可。對(duì)于軸向尺寸較大的轉(zhuǎn)子，用動(dòng)平衡原理，在動(dòng)平衡機(jī)上，用雙面平衡法，保證兩個(gè)平衡基面上所有偏心質(zhì)量的離心力食量和為零即可。8-4 圖 8 . 7 解： 已知的不平衡質(zhì)徑積為。設(shè) 方向的質(zhì)徑積為 ， 方向的質(zhì)徑積為，它們的方向沿著各自的向徑指向圓外。用作圖法求解， 取 ，作圖 8 . 7 所示。由靜平衡條件得： 由圖 8-7 量得 ， 。 8-5 圖 8 . 9 解： 先求出各不平衡質(zhì)徑積的大?。?方向沿著各自的向徑指向外面。用

4、作圖法求解，取 ，作圖 8 . 9 所示。由靜平衡條件得： 由圖 8 . 9 量得 ，方向與水平夾角為 。 8-6 圖8.11 解： （ 1）求質(zhì)心偏移實(shí)際就是求靜平衡時(shí)的平衡向靜，因此可以按照靜平衡條件考慮這個(gè)問題。先求出各不平衡質(zhì)徑積的大?。?方向沿著各自的向徑指向外面。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 11 （ a ）所示。由靜平衡條件得： 由圖量得 ，則質(zhì)心偏移的距離為 ，偏移的方向就是平衡質(zhì)徑積的方向，與水平夾角為 。 （ 2 ） 求左右支反力實(shí)際上就是求動(dòng)平衡時(shí)在左右支點(diǎn)所在平面所需要的平衡力。先把不平衡質(zhì)量在兩支承所在平面上分解。 左支承 ： ； 右支承 ： ； 則在兩個(gè)支承所在

5、平面上的質(zhì)徑積的大小分別為： 左支承 ： ； 右支承 ： ； 方向沿著各自的向徑指向外面。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 11 （ b ）（ c ）所示。由動(dòng)平衡條件得： 左支承 ： ，量得 ，則支反力大小為 右支承 ： ，量得 ，則支反力大小為 8-7 圖8.13 解： （ 1）先把不平衡質(zhì)量在兩平衡基面 和 上分解。 基面 ： 基面 ： 則在兩個(gè)基面上的質(zhì)徑積分別為： 基面 ：，方向垂直向下。 基面 ： ，方向垂直向上。 用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 13 （ a ）（ b ）所示。由動(dòng)平衡條件得： 基面 ： ，平衡質(zhì)徑積 ，方向垂直向上。 基面 ： ，平衡質(zhì)徑積 ，方向垂直向下。

6、8-8 圖 8.14 解： 先把不平衡質(zhì)量在兩平衡基面 和 上分解。 基面： 基面： 則在兩個(gè)基面上的質(zhì)徑積分別為： 基面： 圖 8.15 基面 ： 用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 15 （ a ）（ b ）所示。由動(dòng)平衡條件得： 和 由圖上量取： ， 方向如圖 8 . 15 （ a ）（ b ）所示。 校核。設(shè)坐標(biāo)軸方向如圖 8 . 15 所示，用解析法校核。 基面 ：向有： 向有： 基面 ：向有： 向有：兩個(gè)平面在 向和 向合力均為零，因此所得結(jié)果正確。 由于回轉(zhuǎn)半徑為 ，因此所加的平衡質(zhì)量應(yīng)為 8-9 圖 8.17 解： 先把不平衡質(zhì)量在兩平衡基面 和 上分解。 基面 ：基面 ： 則在

7、兩個(gè)基面上的質(zhì)徑積的大小分別為： 基面 ： 基面 ： 方向沿著各自的向徑指向外面。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 17 （ a ）（ b ）所示。由動(dòng)平衡條件得： 基面 ： ， 量得 ， ，方向如圖所示。 基面 ： 量得 ， ，方向如圖所示。 8-10解： （ 1）求左右支反力實(shí)際上就是求動(dòng)平衡時(shí)在支點(diǎn)、所在平面所需要的平衡力。先把不平衡質(zhì)量在兩平衡基面 和 上分解。 基面 ：基面 ： 則在兩個(gè)基面上的質(zhì)徑積的大小分別為： 基面 ： 基面 ：方向沿著各自的向徑指向外面。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 19 （ a ） 圖 8.19 （ b ）所示。由動(dòng)平衡條件得： 基面 ：， 量得 ，則支

8、反力方向如圖 8 . 19 （ a ）所示，大小為 。 基面 ： 量得 ，則支反力方向如圖 8 . 19 （ b ）所示，大小為 （ 2）如果在 面上加一平衡質(zhì)徑積 進(jìn)行靜平衡，則按靜平衡條件求解，只需要 ， 和三個(gè)質(zhì)徑積矢量和為零即可。 方向沿著各自的向徑指向外面。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 19 （ c ）所示。由靜平衡條件得：。量得 ，方向如圖 8 . 19 （ c ）所示。 （ 3）靜平衡之后，按照有三個(gè)偏心質(zhì)量做動(dòng)平衡計(jì)算，求取基面和上的平衡力即可。同理把所有 不平衡質(zhì)量在兩平衡基面 和 上分解，然后求基面上的質(zhì)徑積，有： 基面 ： ， 基面 ： ， 方向沿著各自的向徑指向外面。用作圖法求解，取 ，作圖 8 . 19