機(jī)械的平衡課件

機(jī)械的平衡§6-1機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容剛性回轉(zhuǎn)體撓性回轉(zhuǎn)體機(jī)構(gòu)(avi)1.危害：運(yùn)動(dòng)副中動(dòng)壓力構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力和摩擦力磨損增大、機(jī)械效率和使用壽命降低構(gòu)件慣性力和慣性力矩2.目的：減小慣性里和慣性力矩的影響，改善機(jī)構(gòu)的工作性能3.分類靜平衡動(dòng)平衡剛性回轉(zhuǎn)體的平衡剛性回轉(zhuǎn)體的平衡撓性回轉(zhuǎn)體的平衡機(jī)構(gòu)的平衡一、幾何條件§6-2剛性回轉(zhuǎn)體的靜平衡(StaticBalance)B/D≤1/5BDm3m1m2二、平衡條件∑Fi

=0——慣性力的矢量和為零m3m1m2三、靜平衡原理F1F2F3m1m2m3r2r1r3F1=m1r1w2F2=m2r2w2F3=m3r3w2各質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力為：若：F1+F2

+F3≠0——表明此回轉(zhuǎn)體為非平衡回轉(zhuǎn)體。

人為增加一個(gè)質(zhì)量點(diǎn)mP

，該質(zhì)量點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)離心慣性力FP，

F1+F2

+F3+FP=

0稱對(duì)此回轉(zhuǎn)體進(jìn)行了平衡。FPmP使下式成立結(jié)論：若欲使回轉(zhuǎn)體處于平衡，則各質(zhì)量點(diǎn)的質(zhì)徑積(或重徑積)的矢量和為零。求解方法：A.矢量圖解法Fi

=miriw2

F1+F2

+F3+FP=

0F1F2F3m1m2m3r2r1r3FPmP質(zhì)徑積重徑積WPW1W2W3選取比例尺：μW=(kgm/mm)miriWi其中：Wi

=miri即：

m1r1w2+m2r2w2+m3r3w2+mP

rPw2=0也可有：m1r1

+m2r2

+m3r3

+mP

rP

=0G1r1

+G2r2

+G3r3

+GPrP

=0B.坐標(biāo)軸投影法

mx1rx1

+mx2rx2

+mx3rx3

+mxP

rxP

=0my1ry1

+my2ry2

+my3ry3

+myP

ryP

=0可求得mxP

rxP和myP

ryP

。討論：(1)因?yàn)楹雎粤嘶剞D(zhuǎn)體厚度的影響，故此時(shí)，回轉(zhuǎn)體離心慣性為一匯交力系。F1F2F3m1m2m3r2r1r3FPmPm1r1

+m2r2

+m3r3

+mP

rP

=0(2)平衡質(zhì)量點(diǎn)的解包含兩個(gè)方面：質(zhì)(重)徑積的量和方位。此時(shí)，往往已知平衡質(zhì)量點(diǎn)應(yīng)在的徑向尺寸。(3)可分別用矢量方程圖解法和坐標(biāo)軸投影法兩種方法求解。(4)靜平衡實(shí)驗(yàn)說明了何謂靜平衡mm2mF-F此系統(tǒng)是否平衡？FFⅠ

FⅡ(1)此為平行力系(2)若使此力系平衡，需有：

∑Fi

=0

∑Mi

=0§6-3剛性回轉(zhuǎn)體的動(dòng)平衡(DynamicBalance)F

FⅠ

FⅡ

需在兩個(gè)平衡基面上施加(或減去)。一、幾何條件

B/D>1/5

即不能忽略力矩的影響。二、力平衡條件

∑Fi

=0

∑Mi

=0三、特點(diǎn)平衡基面：施加(或減去)平衡質(zhì)量點(diǎn)所在的回轉(zhuǎn)面。FF'F"

將力F平行分解到兩個(gè)平衡基面上，得F1和F2

，即四、平衡原理L1

L2

L

ⅠⅡF2

=

FL1L(4)F1=

FL2L(3)F2F1F=F1+F2

F1L1=F2L2即F1=-F'

F2=-F"F=F1+F2(1)F1

L1=F2L2(2)可解得平衡原理：將集中質(zhì)量點(diǎn)所產(chǎn)生的離心力F向兩個(gè)平衡基面上分解，得到兩個(gè)分力F1和F2；合力F對(duì)系統(tǒng)的影響可以完全有兩分力F1、

F2對(duì)系統(tǒng)的影響所代替；F-F'-F"L1

L2

L

ⅠⅡF2F1

在平衡基面上分別對(duì)兩個(gè)分力F1、

F2進(jìn)行平衡，得平衡力F'

和F"，從而完成對(duì)集中質(zhì)量點(diǎn)的平衡。l1l2l3lF1F2F3r1m1m2r2m3r3F'3F"3F'1F"1F'2F"2Ⅱ

Ⅰ平衡基面平衡基面L1L2L3LF1F2F3r1m1m2r2m3r3F'2F'1F'3F"3F"1F"2Ⅱ

ⅠF'1

=

F1

L-L1LF"1

=

F1L1LF'2

=

F2

L-L2LF"2

=

F2L2LLF'3

=

F3

L-L3LF"3

=

F3L3m'r'F'F'1+F'2+F'3+F'=0F"1+F"2+F"3+F"=0從而求得m'r'和m"r"。m"F"r"L1L2L3LF1F2F3r1m1m2r2m3r3Ⅱ

ⅠF2ⅠF1ⅠF3ⅠF2