機(jī)械原理 課件11-1 概述

11-1

概述1.機(jī)械平衡的目的

機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件所生產(chǎn)的不平衡慣性力將在運(yùn)動(dòng)副中引起附加的動(dòng)壓力。例：磨削工件的砂輪ABSSm=12.5kge=1mmn=6000r/minFⅠFⅠ=mω2e

=4934.83NFⅠ在轉(zhuǎn)動(dòng)副中引起的附加反力是砂輪自身重力的40倍，且其方向作周期性變化。

構(gòu)件所產(chǎn)生的不平衡慣性力增大了運(yùn)動(dòng)副中的摩擦和構(gòu)件中的內(nèi)應(yīng)力，降低了機(jī)械效率和使用壽命，影響機(jī)械本身的正常工作，有時(shí)還會(huì)引起機(jī)械及其基礎(chǔ)產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)，甚至產(chǎn)生共振，導(dǎo)致工作機(jī)械及其廠房建筑受到破壞。

機(jī)械平衡的目的就是設(shè)法將構(gòu)件的不平衡慣性力加以平衡，以消除或減少慣性力的不良影響。2.機(jī)械平衡的內(nèi)容在機(jī)械中,由于各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)形式的不同,其所產(chǎn)生的慣性力和平衡方法也不同。（１）轉(zhuǎn)子的平衡繞固定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件統(tǒng)稱(chēng)為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的不平衡慣性力可利用在其上增加或除去一部分質(zhì)量的方法加以平衡，其實(shí)質(zhì)是通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子自身質(zhì)心的位置來(lái)達(dá)到消除或減少慣性力的目的。它可以分為剛性轉(zhuǎn)子的平衡和撓性轉(zhuǎn)子的平衡。1）剛性轉(zhuǎn)子的平衡

剛性轉(zhuǎn)子[n<(0.6～0.75)nc1]，可忽略轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)的軸線變形。其平衡是按理論力學(xué)中的力系平衡方法來(lái)進(jìn)行。靜平衡：動(dòng)平衡：只要求其慣性力平衡；同時(shí)要求其慣性力和慣性力偶矩的平衡。2）撓性轉(zhuǎn)子的平衡

撓性轉(zhuǎn)子[n≥(0.6～0.75)nc1],重量和跨度較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形，使離心慣性力大大增加。此類(lèi)轉(zhuǎn)子的平衡是基于彈性梁的橫向振動(dòng)理論。（2）機(jī)構(gòu)的平衡

作往復(fù)移動(dòng)或平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，其所產(chǎn)生的慣性力無(wú)法在該構(gòu)件上平衡，而必須就整個(gè)機(jī)構(gòu)加以平衡。機(jī)構(gòu)的平衡原理是設(shè)法使各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件慣性力的合力和合力偶得到完全或部分的平衡，以消除或降低其不良影響。3.機(jī)械平衡的內(nèi)容（1）平衡設(shè)計(jì)機(jī)械的平衡設(shè)計(jì)是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)階段，通過(guò)在結(jié)構(gòu)上采取措施，以消除或減少可能導(dǎo)致有害振動(dòng)的不平衡慣性力與慣性力偶矩。機(jī)械平衡時(shí)，如果只要求其慣性力達(dá)到平衡，則稱(chēng)之為靜平衡，如果不僅要求其慣性力達(dá)到平衡，而且還要求慣性力偶矩也達(dá)