[理學]第15章機械的平衡設計與實驗(已修改)
2025-01-31 14:56 本頁面
【正文】 第十五章 機械的平衡設計與實驗 一、基本要求 二、基本概念和基礎知識 三、學習重點及難點 四、例題精選 五、試題自測及答案 一、基本要求 1. 掌握剛性轉子的靜平衡設計； 2. 掌握剛性轉子的動平衡設計； 3. 理解剛性轉子平衡實驗的原理及方法； 4. 理解平衡精度的概念及其表示方法 。 5. 了解平面機構的平衡原理及方法 。 二、基本概念和基礎知識 1. 機械平衡的目的和分類 2. 剛性轉子的平衡設計 3. 剛性轉子的平衡實驗 4. 平衡精度 5. 平面機構的平衡 ?機械平衡的目的和分類 研究機械平衡的目的就是根據(jù)慣性力的變化規(guī)律，采用平衡設計和平衡實驗方法，消除或減少構件所產生的慣性力，減輕機械振動，降低噪聲污染，提高機械系統(tǒng)的工作性能和使用壽命。 機械的平衡問題可分為轉子的平衡和機構的平衡。對于繞固定軸轉動的構件（即轉子）上慣性力的平衡，稱為轉子的平衡。轉子分為剛性轉子和撓性轉子兩種。對于作往復移動的構件和作平面復合運動的構件，只能就整個機構進行研究，使各運動構件慣性力的合力和合力偶作用在機架上，最終由機械的基礎承擔，故此類平衡問題又稱為機械在機座上的平衡或機構的平衡。 ?剛性轉子的平衡設計 (1)剛性轉子的靜平衡設計 剛性轉子靜平衡設計的關鍵問題是找出轉子在該平面上應加或應減重的大小與方位，平衡原理是轉子上各不平衡質量所產生的離心慣性力與所加配重（或所減配重）所產生的離心慣性力的合力為零。 ?剛性轉子的平衡設計 (1)剛性轉子的動平衡設計 對剛性轉子進行動平衡設計 ， 要求轉子在運轉時各偏心質量產生的慣性力和慣性力偶矩同時得以平衡 。 剛性轉子的動平衡設計 ， 應先按其結構形狀及尺寸 ，確定出各個不同回轉平面內各不平衡質量的大小和方位 ，然后根據(jù)力的平行分解原理 ， 將各不平衡質量的質徑積向任意選定的兩個平衡基面上分解 ， 再分別按每個平衡基面建立各質徑積的平衡方程式 ， 最后用圖解法或解析法求解出這兩個平衡基面上應加平衡質量的質徑積的大小和方位 。 ?剛性轉子的平衡實驗 對于寬徑比 b/d≤ ， 可進行靜平衡實驗 。 靜平衡實驗的原理是重心居下的道理 。 將一個具有偏心質量的圓盤狀轉子放在靜平衡支架上 ， 偏心重對其轉動中心會產生一個重力矩 Gl， 并驅動轉子轉動 ， 直到重心位于正下方才會停止 。 進行靜平衡實驗時 ， 首先調整好支架的水平狀態(tài) ， 然后將轉子軸頸放置在支架的一端 ， 輕輕使轉子向另一端滾動 ， 待其靜止時 ， 在正上方作一標記 ， 然后再使轉子反方向滾動 ， 若轉子仍在上次附近靜止 ， 說明該位置時的質心位于轉子軸線的下方 。 在其上方加一配重或在下方減一配重 。 再反復試驗 ， 直到該轉子在任意位置都能靜止 ， 說明轉子的重心與其回轉軸線趨于重合 。 ?剛性轉子的平衡實驗
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