機械原理(清華)12機械的平衡(參考版)
2025-01-25 13:05本頁面
【正文】 ，學會用質量靜替代法計算平衡質量。 ，了解平衡試驗的原理及方法。 ！！也可用加連桿機構的方法來部分平衡機構的慣性力。 ? 齒輪 2上的平衡質量用來平衡一階慣性力，齒輪 4上的平衡質量用來平衡二階慣性力。 ? 只要設計時保證 me1re1=me2re2=mclAB/2， 就可使曲柄滑塊機構中的一階慣性力得到平衡。 (2)近似對稱布置法 由于采用的是非完全對稱布置，所以只能使慣性力在機架上得到部分的平衡。 ？但質量 me2產生的慣性力只部分平衡往復慣性力。 質量 mC作往復移動，會產生往復慣性力。 常用的方法有： (1) 加平衡質量法 (2)近似對稱布置法 (3) 加平衡機構法 機構慣性力的部分平衡 (1) 加平衡質量法 圖示的曲柄滑塊機構：用質量靜替代可得到兩個可動的替代質量 mB和mC。 利用對稱機構可得到很好的平衡效果，但機器的體積將會增大。 1) 加平衡質量法 設 re1=100mm, re3=200mm，通過計算求得 me1, me3 ，并求出機構平衡后的總質量 m及總質心位置 S。 解題方法： 本題采用質量靜替代法。 進行平衡設計，以使其運轉時機構慣性力完全平衡。 質量靜替代： 若只滿足前兩個條件，則替代質量的總慣性力和原構件的慣性力相同，而慣性力矩不同。 若以 n個集中質量 m1,m2...mn來替代，替代點的坐標為 (x1,y1), (x2,y2)， ... (xn,yn) 1) 加平衡質量法 質量動替代： 滿足上述三個條件時，替代質量產生的總慣性力和慣性力矩與原構件的慣性力和慣性力矩相等。 1) 加平衡質量法 為使替代前后的力學效應完全相同，必須滿足下列條件： （ 1）所有替代質量之和與原構件質量相等； （ 2）所有替代質量的總質心與原構件的質心重合； （ 3）所有替代質量對質心的轉動慣量與原構件對質心的轉動慣量相同。 機構慣性力的完全平衡 質量替代法： 將構件的質量簡化成幾個集中質量，并使它們所產生的力學效應與原構件所產生的力學效應完全相同。 平面機構慣性力的平衡條件 要使機構作用于機架上的總慣性力 F得以平衡，就必須滿足 F = mas=0 完全或部分地平衡方法： 1. 構件的合理布置 2. 加平衡質量 3. 加平衡機構 平衡條件： 欲使總慣性力 F = 0， 只有設法使總質心 S 靜止不動。 平面機構慣性力的平衡條件 要使機構作用于機架上的總慣性力 F 得以平衡，就必須滿足 F = mas =0 m — 機構中活動構件的總質量 as — 機構總質心 S的加速度
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