機械系統(tǒng)的動力學(xué)分析-閱讀頁
2025-02-28 05:13本頁面
【正文】 n)的 位置分別在 D、 G 處 F1 F3 F4 F5 F6 F7 F2 例題： 5） 計算飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 JF ? ?222m a x mkgnAJm?????4）求△ Wmax )( a xmNFFFW?????????????167。由此會引起： 1）增大運動副中的摩擦和構(gòu)件中的內(nèi)應(yīng)力，降低機械 效率和使用壽。使其本身工作精度、 可靠性下降，引起零件內(nèi)部材料疲勞損壞，產(chǎn)生噪聲。 17— 3 機械的平衡 一、機械平衡的目的及內(nèi)容 機械平衡的目的 3）如果其振幅較大，或其頻率接近于機械的共振頻 率，則將引起不良的后果。 167。 這類構(gòu)件的 慣性力可利用在該構(gòu)件上增加或除去一部分質(zhì)量的方 法予以平衡 。 n工作 ? (～ ) nc1， [ nc1為轉(zhuǎn)子的第一階共振轉(zhuǎn)速 ] ，此時，轉(zhuǎn)子的彈性 變形甚小，故稱為剛性轉(zhuǎn)子。 17— 3 機械的平衡 一、機械平衡的目的及內(nèi)容 機械平衡的內(nèi)容 剛性轉(zhuǎn)子平衡原理是基于理論力學(xué)中力系平衡理論。 如果只要求其慣性力達到平衡，則稱之為轉(zhuǎn)子 的 靜平衡 (static balance)； 機械中的大型轉(zhuǎn)子 ， 其質(zhì)量和跨度很大 ， 而徑向 尺寸卻較小 ， 故導(dǎo)致其共振轉(zhuǎn)速降低 ， 可是其工作轉(zhuǎn) 速又往往很高 ， 故轉(zhuǎn)子在工作過程中將會產(chǎn)生較大的 彎曲變形 ， 從而使其慣性力顯著增大 。 (2) 撓性轉(zhuǎn)子的平衡 [n工作 ≥ (～ ) nc1 ] 一、機械平衡的目的及內(nèi)容 機械平衡的內(nèi)容 作往復(fù)移動或平面復(fù)合運動的構(gòu)件 ， 其所產(chǎn)生的 慣性力無法在該構(gòu)件上平衡 ， 而必須就整個機構(gòu)加以 研究 。 由于慣性力的合力和合力偶最終均由機械的基礎(chǔ) 所承受 ， 故又稱這類平衡問題為 機械在機座上的平衡 。 167。對這類轉(zhuǎn)子進行靜平衡，可利用在轉(zhuǎn)子上增 加或除去一部分質(zhì)量的方法，使其質(zhì)心與回轉(zhuǎn)軸心重合， 從而即可使轉(zhuǎn)子的慣性力得以平衡。 二、剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算 1．剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計算 (單面平衡） 平衡計算步驟： 1) 由結(jié)構(gòu)確定出各偏心質(zhì)量的大小和方位； 2) 確定出加、減平衡質(zhì)量的大小和方位。 當(dāng)轉(zhuǎn)子以角速度 ω回轉(zhuǎn)時， 各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心慣性 力為： 二、剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算 1．剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計算 (單面平衡） FⅠ i=miω2ri ； i=1,2 為了平衡這些離心慣性力，可在轉(zhuǎn)子上加一 平衡質(zhì) 量 mb。由于這些慣性力形成一平面匯交力系， 故得靜平衡的條件為： ∑F= ∑FⅠ I+Fb=0 設(shè)平衡質(zhì)量 mb的矢徑為 rb,則上式可化為： m1r1+m2r2+mbrb=0 式中 miri稱為 質(zhì)徑積 ，為矢量。 1） 建立直角坐標(biāo)系 ， 由平衡條件得 ， ∑Fx=0及 ∑Fy=0 （ mbrb） x= ∑miricosαi (mbrb） y = ∑mirisinαi 其中 αi為第 i個偏心質(zhì)量 Mi 的矢徑 ri與 x 軸方向的夾角 （從 x軸正向到 ri，沿逆時針方 向為正）。 x y r2 m2 r1 m1 rb mb 步驟： （ 1）取質(zhì)徑積比例尺： μw＝ miri ／ Wi(kg W2 （ 2） 則封閉矢量 Wb就代表平 衡質(zhì)徑積，其方向與 Wb方向一 致，大小為 μwWb。cm/mm) （ 3）根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)選定 rb， 即可定出平衡質(zhì)量 m b， mb = wb/rb。 動平衡計算 (雙面平衡） 二、剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算 當(dāng)轉(zhuǎn)子的寬徑比 (B/D)大于 ，其質(zhì)量就不能視為分 布在同一平面內(nèi)了。 動平衡不僅平衡各偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力 ， 而且還要平衡這些慣性力所產(chǎn)生的慣性力矩 。 方向與 P力一致。 ? 將各離心慣性力分解 到平衡基面 Ⅰ 及 Ⅱ 內(nèi)。 這樣把空間力系的平衡問題 ，轉(zhuǎn)化為兩個平面匯交力系的平衡問題了 。 動平衡計算 (雙面平衡） 二、剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算 同理可求得平衡基面 Ⅱ 內(nèi)的平衡質(zhì)徑積 mbⅡ rbⅡ 。 對于任何動不平衡的剛性轉(zhuǎn)子，無論其具有多少個 偏心質(zhì)量，以及分布于多少個回轉(zhuǎn)平面內(nèi)、都只要在選 定的兩個平衡基面內(nèi)分別各加上或除去一個適當(dāng)?shù)钠胶? 質(zhì)量，即可得到完全平衡。 動平衡計算 (雙面平衡） 二、剛性轉(zhuǎn)子的平衡計算 小結(jié)： 1）質(zhì)量分布在同一平面內(nèi)的轉(zhuǎn)子平衡，只需一個 平面平衡，且因離心力在軸面內(nèi)的力臂為零，故只需 合慣性力為零； 2）同平面內(nèi)的轉(zhuǎn)子平衡，只需兩個平衡基面分別 平衡即可； 3）經(jīng)動平衡的轉(zhuǎn)子一定滿足靜平衡條件，而靜平衡 的轉(zhuǎn)子不一定滿足動平衡的
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