《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第七章剛性回轉(zhuǎn)件的平衡

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》第七章剛性回轉(zhuǎn)件的平衡匯報人：AA2024-01-12CATALOGUE目錄剛性回轉(zhuǎn)件平衡概述平衡方法與設(shè)備平衡計算與校核平衡試驗與調(diào)整剛性回轉(zhuǎn)件平衡技術(shù)應(yīng)用總結(jié)與展望01剛性回轉(zhuǎn)件平衡概述通過平衡處理，消除或減少回轉(zhuǎn)件的不平衡量，從而提高其回轉(zhuǎn)精度，保證機械設(shè)備的正常運行。提高回轉(zhuǎn)精度不平衡的回轉(zhuǎn)件在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生振動和噪聲，影響設(shè)備性能和工作環(huán)境。平衡處理能有效降低振動和噪聲水平。降低振動和噪聲不平衡的回轉(zhuǎn)件在長時間運轉(zhuǎn)過程中，由于振動和受力不均，容易導(dǎo)致疲勞破壞。平衡處理能延長回轉(zhuǎn)件的使用壽命。延長使用壽命平衡目的與意義通過測量回轉(zhuǎn)件的不平衡量，確定其大小和方位，然后采取相應(yīng)措施（如去重、加重等）消除不平衡量，使回轉(zhuǎn)件達到平衡狀態(tài)。根據(jù)平衡處理的方法和原理，可分為靜平衡和動平衡兩類。靜平衡適用于低速、輕載的回轉(zhuǎn)件；動平衡適用于高速、重載的回轉(zhuǎn)件。平衡原理及分類平衡分類平衡原理剛性回轉(zhuǎn)件的形狀多樣，包括軸、盤、輪等，且常有不規(guī)則形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。形狀復(fù)雜質(zhì)量分布不均高轉(zhuǎn)速要求由于制造、裝配等原因，剛性回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量分布往往不均勻，導(dǎo)致不平衡現(xiàn)象的產(chǎn)生。剛性回轉(zhuǎn)件通常需要在較高轉(zhuǎn)速下運行，因此對平衡精度的要求較高。030201剛性回轉(zhuǎn)件特點02平衡方法與設(shè)備利用重力作用下的力矩平衡原理，通過測量和調(diào)整回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量分布來實現(xiàn)平衡。靜平衡原理主要包括靜平衡機、天平、砝碼等。其中，靜平衡機是專門用于測量和調(diào)整回轉(zhuǎn)件靜平衡的設(shè)備，具有高精度、高效率的特點。靜平衡設(shè)備將回轉(zhuǎn)件放置在靜平衡機上，通過測量其不平衡力矩并調(diào)整質(zhì)量分布，使其達到平衡狀態(tài)。靜平衡方法靜平衡方法及設(shè)備動平衡設(shè)備主要包括動平衡機、振動測量儀、相位計等。其中，動平衡機是專門用于測量和調(diào)整回轉(zhuǎn)件動平衡的設(shè)備，具有高精度、高靈敏度的特點。動平衡原理利用動力學(xué)原理，通過測量和調(diào)整回轉(zhuǎn)件在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動或不平衡力來實現(xiàn)平衡。動平衡方法將回轉(zhuǎn)件安裝在動平衡機上，通過測量其在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動或不平衡力，并調(diào)整質(zhì)量分布或添加配重，使其達到平衡狀態(tài)。動平衡方法及設(shè)備精度等級分類根據(jù)回轉(zhuǎn)件的使用要求和平衡設(shè)備的測量精度，將平衡精度等級分為多個級別，如G1、G2.5、G6.3等。選擇原則在選擇平衡精度等級時，需要考慮回轉(zhuǎn)件的工作轉(zhuǎn)速、質(zhì)量要求、生產(chǎn)成本等因素。一般來說，工作轉(zhuǎn)速越高、質(zhì)量要求越嚴格的回轉(zhuǎn)件需要選擇更高的平衡精度等級。注意事項在選擇平衡精度等級時，還需要注意與設(shè)備制造商進行溝通確認，確保所選設(shè)備能夠滿足生產(chǎn)需求并保證產(chǎn)品質(zhì)量。同時，在實際生產(chǎn)過程中也需要對設(shè)備進行定期維護和校準以確保其測量精度和穩(wěn)定性。平衡精度等級選擇03平衡計算與校核回轉(zhuǎn)件上各個質(zhì)量的離心慣性力的向量和等于零，即回轉(zhuǎn)件質(zhì)心位于其旋轉(zhuǎn)軸線上。靜平衡條件除了滿足靜平衡條件外，還需保證回轉(zhuǎn)件上各個質(zhì)量的離心慣性力矩的向量和也等于零。動平衡條件根據(jù)回轉(zhuǎn)件的不平衡量大小和轉(zhuǎn)速高低，將平衡品質(zhì)劃分為不同的等級，每個等級對應(yīng)不同的許用不平衡量和許用不平衡力矩。平衡品質(zhì)等級平衡計算基本公式對于給定的平衡品質(zhì)等級和轉(zhuǎn)速，回轉(zhuǎn)件所允許的最大不平衡量。許用不平衡量對于給定的平衡品質(zhì)等級和轉(zhuǎn)速，回轉(zhuǎn)件所允許的最大不平衡力矩。許用不平衡力矩衡量回轉(zhuǎn)件平衡品質(zhì)優(yōu)劣的指標，通常以剩余不平衡量或剩余不平衡力矩占許用值的百分比來表示。平衡精度平衡品質(zhì)校核指標曲軸結(jié)構(gòu)特點某型發(fā)動機曲軸具有多個曲拐和復(fù)雜的幾何形狀，其質(zhì)量分布不均勻，容易產(chǎn)生不平衡現(xiàn)象。平衡計算過程首先根據(jù)曲軸的結(jié)構(gòu)特點和質(zhì)量分布情況，建立其力學(xué)模型；然后利用平衡計算基本公式，計算出曲軸的不平衡量和不平衡力矩；最后根據(jù)平衡品質(zhì)等級和轉(zhuǎn)速要求，確定許用不平衡量和許用不平衡力矩。平衡校核結(jié)果將計算得到的不平衡量和不平衡力矩與許用值進行比較，判斷曲軸是否滿足平衡要求。如果不滿足要求，則需要對曲軸進行平衡處理，如去重、加重或調(diào)整質(zhì)量分布等。實例分析：某型發(fā)動機曲軸平衡計算與校核04平衡試驗與調(diào)整選擇合適的試驗設(shè)備根據(jù)回轉(zhuǎn)件的大小、重量和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，選擇合適的動平衡機或其他試驗設(shè)備。準備試驗樣品按照試驗要求準備回轉(zhuǎn)件樣品，包括清洗、裝配和調(diào)試等步驟。確定試驗?zāi)康暮鸵竺鞔_回轉(zhuǎn)件平衡試驗的具體目標，例如降低振動、減少噪音等。試驗前準備工作03制定調(diào)整方案根據(jù)分析結(jié)果，制定相應(yīng)的調(diào)整方案，包括加重、去重或調(diào)整質(zhì)量分布等措施。01記錄試驗數(shù)據(jù)在試驗過程中，詳細記錄回轉(zhuǎn)件的振動、噪音、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的變化情況。02分析試驗數(shù)據(jù)對記錄的數(shù)據(jù)進行整理和分析，找出回轉(zhuǎn)件不平衡的原因和程度。試驗過程記錄與數(shù)據(jù)分析調(diào)整措施及效果評估按照調(diào)整方案對回轉(zhuǎn)件進行加重、去重或調(diào)整質(zhì)量分布等操作。再次進行試驗對調(diào)整后的回轉(zhuǎn)件再次進行平衡試驗，記錄相關(guān)參數(shù)的變化情況。評估調(diào)整效果對比調(diào)整前后的試驗數(shù)據(jù)，評估調(diào)整措施的效果是否達到預(yù)期目標。如果未達到預(yù)期目標，則需要進一步分析原因并改進調(diào)整方案。實施調(diào)整措施05剛性回轉(zhuǎn)件平衡技術(shù)應(yīng)用平衡技術(shù)重要性航空發(fā)動機是高速旋轉(zhuǎn)機械，其平衡性能對整機振動、噪音及壽命具有重要影響。平衡技術(shù)應(yīng)用采用先進的動平衡技術(shù)，對發(fā)動機轉(zhuǎn)子等關(guān)鍵部件進行高精度平衡，確保發(fā)動機平穩(wěn)運行。發(fā)展趨勢隨著航空技術(shù)的不斷發(fā)展，對發(fā)動機平衡性能的要求將不斷提高，未來平衡技術(shù)將更加智能化、自動化。航空發(fā)動機領(lǐng)域應(yīng)用123汽車發(fā)動機、傳動系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的平衡性能直接影響汽車的行駛平順性和安全性。平衡技術(shù)重要性采用先進的動平衡技術(shù)，對汽車發(fā)動機曲軸、傳動軸等關(guān)鍵部件進行高精度平衡，提高汽車行駛品質(zhì)。平衡技術(shù)應(yīng)用隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，對汽車部件平衡性能的要求將不斷提高，未來平衡技術(shù)將更加高效、精準。發(fā)展趨勢汽車工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用高速列車01高速列車輪對、電機等關(guān)鍵部件的平衡對于列車運行穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，需要采用先進的平衡技術(shù)進行確保。精密機床02精密機床主軸、刀具等關(guān)鍵部件的平衡性能直接影響機床的加工精度和使用壽命，需要采用高精度平衡技術(shù)進行保障。電力工業(yè)03大型發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)機械的平衡性能對于設(shè)備的長期穩(wěn)定運行具有重要意義，需要采用專業(yè)的平衡技術(shù)進行確保。其他領(lǐng)域應(yīng)用拓展06總結(jié)與展望闡述剛性回轉(zhuǎn)件平衡的定義、意義及其在工程中的應(yīng)用。剛性回轉(zhuǎn)件平衡的概念平衡原理和平衡方法平衡精度和平衡品質(zhì)實驗與案例分析介紹剛性回轉(zhuǎn)件平衡的基本原理，包括靜平衡和動平衡兩種方法，以及各自的特點和適用范圍。分析剛性回轉(zhuǎn)件平衡精度的影響因素，討論提高平衡品質(zhì)的方法和措施。通過實驗數(shù)據(jù)和案例分析，加深對剛性回轉(zhuǎn)件平衡理論的理解和掌握。本次課程重點內(nèi)容回顧學(xué)生自我評價報告分享學(xué)習(xí)成果展示展示學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中所取得的成果，如作業(yè)、實驗報告、課堂表現(xiàn)等。學(xué)習(xí)方法分享學(xué)生分享自己在學(xué)習(xí)過程中的有效方法和經(jīng)驗，如如何理解抽象概念、如何運用所學(xué)知識解決實際問題等。學(xué)習(xí)困難與挑戰(zhàn)學(xué)生坦誠面對自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難和挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的解決方案和改進措施。未來學(xué)習(xí)規(guī)劃學(xué)生根據(jù)自己的實際情況和興趣愛好，制定未來的學(xué)習(xí)計劃和目標。預(yù)測剛性回轉(zhuǎn)件平衡技術(shù)在未來可能的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用拓展方向，如高精度平衡技術(shù)、自動化平衡設(shè)備等。技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用拓展提出剛性回轉(zhuǎn)件平衡技術(shù)人才培養(yǎng)和教育發(fā)展的建議，