機械原理》機械的平衡

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1、第 六 章 機 械 的 平 衡 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡 計 算 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡 實 驗 轉(zhuǎn) 子 的 許 用 不 平 衡 量 平 面 機 構(gòu) 的 平 衡 掌 握 剛 性 轉(zhuǎn) 子 靜 、 動 平 衡 的 原 理 和 方 法 ； 了 解 平 面 四 桿 機 構(gòu) 的 平 衡 原 理 。本 章 教 學(xué) 目 的本 章 教 學(xué) 內(nèi) 容 本 講 重 點 ： 剛 性 轉(zhuǎn) 子 靜 、 動 平 衡 的 原 理和 方 法 6-1 機 械 平 衡 的 目 的 及 內(nèi) 容 大 多 數(shù) 機 械 都 是 由 回 轉(zhuǎn) 構(gòu) 件 和 作 往 復(fù) 運 動 的 構(gòu) 件 所 組 成 ，除 了 中 心 慣 性 主 軸 與

2、回 轉(zhuǎn) 軸 線 重 合 ， 且 作 等 速 回 轉(zhuǎn) 的 構(gòu) 件 外 ，其 它 所 有 的 構(gòu) 件 都 要 產(chǎn) 生 慣 性 力 。P=ma=Ge 2/g舉 例 ： 已 知 圖 示 轉(zhuǎn) 子 的 重 量 為 G=10 N， 重 心與 回 轉(zhuǎn) 軸 線 的 距 離 為 1 mm， 轉(zhuǎn) 速 為 n=3000 r/pm, 求 離 心 力 P的 大 小 。=10 10-32 3000/602/9.8 =100 N如 果 轉(zhuǎn) 速 增 加 一 倍 ， n=6000 rpm P=400 N由 此 可 知 ： 不 平 衡 所 產(chǎn) 生 的 慣 性 力 對 機 械 運 轉(zhuǎn) 有 很 大 的 影 響 。 Pe GG PP力

3、的 大 小 方 向 始 終 都 在 變 化 ， 將 對 運 動 副產(chǎn) 生 動 壓 力 。 N21 N21N21 一 機 械 平 衡 的 目 的 構(gòu) 件 的 不 平 衡 慣 性 力 運 動 副 中 的 動 壓 力 摩 擦 和 內(nèi)應(yīng) 力 機 械 的 效 率 和 使 用 壽 命 ， 嚴(yán) 重 的 會 導(dǎo) 致 共 振 。1. 慣 性 力 的 不 良 影 響 ： 2. 機 械 平 衡 的 目 的 ： 將 構(gòu) 件 的 不 平 衡 慣 性 力 加 以 平 衡 以 消 除 或 減 小 慣 性 力 的 不 良影 響 。 有一些機械是利用不平衡慣性力來工作的，如：振實機、蛙式打夯機、振動打樁機、振動運輸機、 按 摩

4、 機等。 二 機 械 平 衡 的 內(nèi) 容 轉(zhuǎn) 子 1 .繞 固 定 軸 回 轉(zhuǎn) 的 構(gòu) 件 慣 性 力 的 平 衡 1） 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡剛 性 轉(zhuǎn) 子 剛 性 好 、 彈 性 變 形 小 、 共 振 轉(zhuǎn) 速 高 、工 作 轉(zhuǎn) 速 一 般 低 于 （ 0.6 0.75） 。 1cn(1)靜 平 衡 ： 只 要 求 慣 性 力 達 到 平 衡 ；(2)動 平 衡 ： 要 求 慣 性 力 和 慣 性 力 矩 都 達 到 平 衡 。方法 砂 輪 電 風(fēng) 扇 2） 撓 性 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡 撓 性 轉(zhuǎn) 子 質(zhì) 量 很 大 、 跨 度 很 大 、 徑 向 尺 寸 小 、共 振 轉(zhuǎn) 速 低 、

5、 產(chǎn) 生 的 變 形 較 大 。方 法 ： 基 于 彈 性 梁 的 橫 向 振 動 理 論 。 2. 機 構(gòu) 的 平 衡對 平 面 連 桿 機 構(gòu) ， 由 于 作 往 復(fù) 運 動 和 平 面 運 動 的 構(gòu) 件 總 是 存 在 加 速 度 ， 就 單個 構(gòu) 件 而 言 ， 是 無 法 平 衡 的 。 但 可 以 將 整 個 機 構(gòu) 一 并 考 慮 ， 采 取 措 施 對 總 的慣 性 力 或 慣 性 力 矩 進 行 平 衡 。 6-2 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡 計 算 當(dāng) 轉(zhuǎn) 子 的 工 作 轉(zhuǎn) 速 一 般 低 于 (0.6 0.75)nc1(轉(zhuǎn) 子 的 第 一 階 共 振 轉(zhuǎn) 速 )時 ，

6、轉(zhuǎn) 子 產(chǎn) 生 的 彈 性 變 形 很 小 ， 這 類 轉(zhuǎn) 子 稱 為 剛 性 轉(zhuǎn) 子 。工 程 中 符 合 這 種 條 件 的 構(gòu) 件 有 : 齒 輪 、 帶 輪 、 車 輪 、 風(fēng) 扇 葉 輪 、 飛 機 的 螺 旋槳 、 砂 輪 等 等 1. 靜 不 平 衡當(dāng) 轉(zhuǎn) 子 (回 轉(zhuǎn) 件 )的 寬 度 與 直 徑 之 比 （ 寬 徑 比 ）b/D 0.2時 ， 其 所 有 的 質(zhì) 量 都 可 以 看 作 分 布 在 垂直 于 軸 線 的 同 一 個 平 面 內(nèi) 。 如 果 轉(zhuǎn) 子 的 質(zhì) 心 位 置不 在 回 轉(zhuǎn) 軸 線 上 ， 則 當(dāng) 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動 時 ,其 偏 心 質(zhì) 量就 會 產(chǎn) 生

7、離 心 慣 性 力 ,從 而 在 運 動 副 中 引 起 附 加動 壓 力 。 因 為 不 平 衡 現(xiàn) 象 在 轉(zhuǎn) 子 靜 止 時 就 能 顯 示出 來 ， 故 稱 為 靜 不 平 衡 。 b 由 于 結(jié) 構(gòu) 不 對 稱 、 材 料 缺 陷 以 及 制 造 誤 差 等 原 因 而 使 質(zhì)量 分 布 不 均 勻 ， 致 使 中 心 慣 性 主 軸 與 回 轉(zhuǎn) 軸 線 不 重 合 ， 而產(chǎn) 生 離 心 慣 性 力 系 的 不 平 衡 。 根 據(jù) 平 衡 條 件 的 不 同 ， 又 可分 為 靜 平 衡 和 動 平 衡 兩 種 情 況 。一 . 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 靜 平 衡 計 算 (static

8、 balance)如 果 轉(zhuǎn) 子 的 質(zhì) 心 位 于 回 轉(zhuǎn) 軸 線 上 就 稱 為 靜 平 衡 (static balance)。 特 點 若 重 心 不 在 回 轉(zhuǎn) 軸 線 上 ， 則 在 靜 止 狀 態(tài) 下 ， 無 論 其重 心 初 始 在 何 位 置 ， 最 終 都 會 落 在 軸 線 的 鉛 垂 線 的 下 方 這 種不 平 衡 現(xiàn) 象 在 靜 止 狀 態(tài) 下 就 能 表 現(xiàn) 出 來 ， 故 稱 為 靜 不 平 衡 。 2. 靜 平 衡 條 件在 轉(zhuǎn) 子 上 增 加 或 除 去 一 部 分 質(zhì) 量 ， 使 其 質(zhì) 心 與 回 轉(zhuǎn) 軸 線 重 合 ，從 而 使 轉(zhuǎn) 子 的 慣 性 力

9、得 以 平 衡 。 力 學(xué) 條 件 為 ： 0F v 為 平 衡 這 些 離 心 慣 性 力 ， 在 轉(zhuǎn) 子 上 加 一平 衡 質(zhì) 量 mb， 使 Fb與 FIi相 平 衡 ， 即 ：02211 bbrmrmrm bbb rmF 2設(shè) 0Ii bF F F 平 衡 質(zhì) 徑 積 Wb的 大 小 和 方 位 可 根 據(jù) 上 式 用 圖解 法 求 出 。 )2,12 irmF iiIi （ 矢 徑 ir 質(zhì) 徑 積 iii Wrm 0 2211 bibb WWrmrmrm FI1FI2 m2 m1r2 r1mbrbF b W1W2Wb W 3. 靜 平 衡 計 算如 圖 為 一 盤 狀 轉(zhuǎn) 子 。

10、已 知 m1和 m2和 r1和 r2v 當(dāng) 轉(zhuǎn) 子 以 角 速 度 回 轉(zhuǎn) 時 ， 各 偏 心質(zhì) 量 所 產(chǎn) 生 的 離 心 慣 性 力 為 ： 求 出 mbrb后 ， 可 以 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 子 的 結(jié) 構(gòu)選 定 rb ， 即 可 定 出 平 衡 質(zhì) 量 mb 。也 可 在 rb的 反 方 向 rb處 除 去 一 部 分 質(zhì)量 mb來 使 轉(zhuǎn) 子 得 到 平 衡 ， 只 要 保 證mbrb = mbrb即 可 。 m2 m1r2 r1 FI1FI2 mbrbF bmbrb解 析 法 ： 1 1 1 2 2 21 1 1 2 2 2cos cos 0sin sin 0 x b b xy b b y

11、F m r m r m rF m r m r m r 22arctanb b b b b bx yb b yb b b xm r m r m rm rm r 4. 結(jié) 論（ 1） 靜 平 衡 的 條 件 分 布 于 轉(zhuǎn) 子 上 的 各 個 偏 心 質(zhì) 量 的離 心 慣 性 力 的 合 力 為 零 或 質(zhì) 徑 積的 向 量 和 為 零 。（ 2） 對 于 靜 不 平 衡 的 轉(zhuǎn) 子 ， 不 論 它 有 多 少 個 偏 心 質(zhì) 量 ， 都 只需 在 同 一 平 衡 面 內(nèi) 增 加 或 除 去 一 個 平 衡 質(zhì) 量 就 可 以 獲 得平 衡 單 面 平 衡 (one-plane balance)0

12、F 例 題 ： 圖 示 盤 狀 轉(zhuǎn) 子 上 有 兩 個 不 平 衡 質(zhì) 量 ： m1=1.5kg， m2=0.8kg，r1=140mm， r2=180mm， 相 位 如 圖 。 現(xiàn) 用 去 重 法 來 平 衡 ， 求 所 需 挖 去 的 質(zhì) 量的 大 小 和 相 位 (設(shè) 挖 去 質(zhì) 量 處 的 半 徑 r=140mm)。解 ： 不 平 衡 質(zhì) 徑 積 mmkgrm 21011 mmkgrm 14422靜 平 衡 條 件 02211 bbrmrmrm 作 圖 解 得 ： mmkgrm bb 140應(yīng) 加 平 衡 質(zhì) 量 140/140 1bm kg 去 除 的 質(zhì) 量 應(yīng) 在 矢 量 的 反

13、方 向 ， 140mm處去 除 1kg質(zhì) 量 。 11rm22rm bbrm mmmmkgmr 去 除 質(zhì) 量 方 向 m2 m1r2 r1140mm 二 . 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 動 平 衡 計 算 (Dynamic balance)1. 動 不 平 衡在 轉(zhuǎn) 子 運 動 的 情 況 下 才 能 顯 示 出 來 的 不 平 衡 現(xiàn) 象 。 對 于 b/D0.2的 轉(zhuǎn) 子 ， 其 質(zhì) 量 不能 再 視 為 分 布 在 同 一 平 面 內(nèi) ， 即 使質(zhì) 心 在 回 轉(zhuǎn) 軸 線 上 ， 由 于 各 慣 性 力不 在 同 一 回 轉(zhuǎn) 平 面 內(nèi) ， 所 形 成 慣 性力 偶 仍 使 轉(zhuǎn) 子 處 于 不

14、 平 衡 狀 態(tài) 。 m1 m2 LF 1 F2慣 性 力 偶 矩 ： M=FL 0 運 動 時 有 ： F1+F2=0 這 種 在 靜 止 狀 態(tài) 下 處 于 平 衡 ， 而 運 動 狀 態(tài) 下 呈 現(xiàn) 不 平 衡 ， 稱 為動 不 平 衡 。 對 此 類 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡 ， 稱 為 動 平 衡 。 工 程 中 符 合 這 種 條 件 的 構(gòu) 件 有 :多 缸 發(fā) 動 機 的 曲 軸 、 汽 輪 機 轉(zhuǎn) 子 、電 機 轉(zhuǎn) 子 、 機 床 主 軸 等 。 螺 桿 泵 轉(zhuǎn) 子 動 平 衡 低 速 風(fēng) 機 轉(zhuǎn) 子 動 平 衡 汽 輪 機 轉(zhuǎn) 子 動 平 衡 2. 動 平 衡 條 件當(dāng) 轉(zhuǎn) 子

15、各 偏 心 質(zhì) 量 引 起 的 慣 性 力 的 合 力 和 慣 性 力 偶 的 合 力 偶都 均 為 零 時 ,則 轉(zhuǎn) 子 就 達 到 了 動 平 衡 。 力 學(xué) 條 件 為 ： 00MF動 平 衡 與 靜 平 衡 之 間 的 關(guān) 系 ：靜 平 衡 的 回 轉(zhuǎn) 件 不 一 定 是 動 平 衡 的動 平 衡 的 回 轉(zhuǎn) 件 一 定 是 靜 平 衡 的3. 動 平 衡 計 算選 擇 兩 個 平 衡 基 面 ， 并 根 據(jù) 力 的 平 行 分 解 原 理 ， 將 各 不 平 衡 質(zhì) 量 的 質(zhì) 徑 積 分 別 等 效 到 兩 平 衡 基 面 上 ， 再 分 別 按 每 個 平 衡 基 面 建 立 質(zhì)

16、 徑 積 的 平 衡方 程 式 ， 最 后 用 圖 解 法 或 解 析 法 求 解 出 兩 平 衡 基 面 的 平 衡 質(zhì) 量 的 大 小 及方 位 。 由 此 可 見 ， 動 平 衡 計 算 是 通 過 簡 化 為 兩 個 平 衡 基 面 的 靜 平 衡 問 題來 進 行 計 算 的 。 I IILm1r1 m2r2 m3r3F2 F3F1 l1 l2 l3F1IF2IF3I F2II F1IIF3II首 先 在 轉(zhuǎn) 子 上 選 定 兩 個 回 轉(zhuǎn) 平 面 和 作 為 平 衡 基 面 ， 該 平 面用 來 加 裝 或 去 掉 平 衡 質(zhì) 量 。將 三 個 不 同 回 轉(zhuǎn) 面 內(nèi) 的 離 心

17、慣 性 力 向 平 面 和 上 分 解 。 I IIF2I F1IF3I F2IIF3II F1IImbIIm2 m3m1 l1 l2 l3LmbIL l iFiI FiIIFi r1 F2 r2 F3 r3 FbIIFbI /LlFF i iiI LlLFF iiiII /)( F1將 三 個 不 同 回 轉(zhuǎn) 面內(nèi) 的 離 心 慣 性 力 往平 面 和 上 分 解 。 LlLFF II /)( 111 LlFFF I /1111 LlFFF I /2222 LlFFF I /3333 LlLFF II /)( 222 LlLFF II /)( 333 空 間 力 系 的 平 衡 兩 個 平

18、面 匯 交 力 系 的 平 衡 問 題 。 F2I F1IF3I F2IIF3II F1IImbIIm2 m3m1 l1 l2 l3LmbI r1 F2 r2 F3 r3 FbIIFbI F1I II0 321 IIIbI FFFF 0321 IIIIIIbII FFFF 0333222111 rLlmrLlmrLlmrm IIIIbI 0333222111 rLlLmrLlLmrLlLmrm IIIIIIIIbII 平 衡 時 滿 足 ：代 入 質(zhì) 徑 積 ： rbIIrbI F2I F1IF3I F2IIF3II F1IImbIIrbIIm2 m3m1 l1 l2 l3LmbI r1 F2

19、 r2 F3 r3 FbIIrbIFbI F1I IIW3I W2IW 1IWbI W2IIW3II W1IIWbII選 擇 質(zhì) 徑 積 比 例 尺 W 作 求 解 圖 。得 ： 0321 IIIbI WWWW 0321 IIIIIIbII WWWW 當(dāng) 回 轉(zhuǎn) 半 徑 rI、 rII確 定 之 后 ， 就 可 求 得 平 衡 質(zhì) 量 mbI、 mbII。bIWIbI Wrm bIIWIIbII Wrm 得 ： 4. 結(jié) 論（ 2） 動 不 平 衡 的 轉(zhuǎn) 子 ， 不 論 有 多 少 個 偏 心 質(zhì) 量 ， 分 布 在 多 少個 回 轉(zhuǎn) 平 面 內(nèi) ， 都 只 需 要 在 兩 個 選 定 的

20、平 衡 面 內(nèi) 分 別 增加 或 除 去 一 個 平 衡 質(zhì) 量 ， 即 可 完 全 平 衡 。 雙 面 平 衡(double-plane balance)（ 1） 動 平 衡 的 條 件 當(dāng) 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動 時 ， 轉(zhuǎn) 子 分 布 在 不 同 平 面內(nèi) 的 各 個 偏 心 質(zhì) 量 所 產(chǎn) 生 的 空 間 離 心慣 性 力 系 的 合 力 和 合 力 矩 均 為 零 。 00MF（ 3） 動 平 衡 同 時 滿 足 靜 平 衡 的 條 件 經(jīng) 過 動 平 衡 的 轉(zhuǎn) 子 一定 靜 平 衡 ； 經(jīng) 過 靜 平 衡 的 轉(zhuǎn) 子 不 一 定 動 平 衡 。 例 題 ： 高 速 水 泵 的 凸 輪 軸

21、 系 由 三 個 互 相 錯 開 120的 偏 心 輪 組 成 ， 每 一 偏 心 輪 的質(zhì) 量 為 m ， 其 偏 心 距 為 r， 設(shè) 在 平 衡 平 面 A和 B上 各 裝 一 個 平 衡 質(zhì) 量 mA和 mB ，其 回 轉(zhuǎn) 半 徑 為 2r， 其 他 尺 寸 如 圖 示 。 試 求 mA和 mB的 大 小 和 方 向 。解 ： 不 平 衡 質(zhì) 徑 積 mrrmrmrm EEDDCC 分 別 分 解 到 平 衡 平 面 A和 B 5/250/50 2/250/125 5/4250/200 mrmrrm mrmrrm mrmrrm AEE ADD ACC 5/4250/200 2/250/

22、125 5/250/50 mrmrrm mrmrrm mrmrrm BEE BDD BCC動 平 衡 條 件 0bb AEEADDACCA rmrmrmrm 0bb BEEBDDBCCB rmrmrmrm 解 得 ： 2/2/bb bb mrrm mrrm BA rb=2r mm mm BA 25.025.0bb 方 向 如 圖 示 。 6-3 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡 實 驗試 驗 原 因 及 目 的 ： 轉(zhuǎn) 子 經(jīng) 過 設(shè) 計 理 論 上 是 完 全 平 衡 的 ， 實 際 中還 會 出 現(xiàn) 不 平 衡 現(xiàn) 象 。 需 要 用 試 驗 的 方 法 對 其 做 進 一 步 平 衡 。一 .

23、 靜 平 衡 實 驗1. 試 驗 對 象 寬 徑 比 b/D 0.2的 剛 性 轉(zhuǎn) 子2. 試 驗 設(shè) 備 靜 平 衡 架 導(dǎo) 軌 式 轉(zhuǎn) 子 兩 端 支 承 軸 尺 寸 相 同 時 采 用 滾 子 式 轉(zhuǎn) 子 兩 端 支 承 軸 尺 寸 不 同 時 采 用 1) 應(yīng) 將 兩 導(dǎo) 軌 調(diào) 整 為 水 平 且 互 相 平 行 ；2) 將 轉(zhuǎn) 子 放 在 導(dǎo) 軌 上 ， 讓 其 輕 輕 地 自 由 滾 動 ；3) 待 轉(zhuǎn) 子 停 止 滾 動 時 ， 其 質(zhì) 心 S必 在 軸 心 的 正 下 方 ， 這 時 在 軸 心 的 正 上 方任 意 向 徑 處 加 一 平 衡 質(zhì) 量 （ 一 般 用 橡 皮

24、 泥 ） ；4) 反 復(fù) 試 驗 ， 加 減 平 衡 質(zhì) 量 ， 直 至 轉(zhuǎn) 子 能 在 任 何 位 置 保 持 靜 止 為 止 ；5) 根 據(jù) 橡 皮 泥 的 質(zhì) 量 和 位 置 ， 得 到 其 質(zhì) 徑 積 ；6) 根 據(jù) 轉(zhuǎn) 子 的 結(jié) 構(gòu) ， 在 合 適 的 位 置 上 增 加 或 減 少 相 應(yīng) 的 平 衡 質(zhì) 量 。3. 試 驗 方 法 二 . 動 平 衡 實 驗轉(zhuǎn) 子 的 動 平 衡 實 驗 需 要 在 專 用 的 動 平 衡 機 上 進 行 。 通 過 動 平 衡 機來 確 定 需 加 于 兩 個 平 衡 基 面 上 的 平 衡 質(zhì) 量 的 大 小 和 方 位 。當(dāng) 前 工 業(yè)

25、上 使 用 較 多 的 動 平 衡 機 是 根 據(jù) 振 動 理 論 設(shè) 計 的 ， 并 利 用測 振 傳 感 器 將 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動 所 引 起 的 振 動 信 號 變 為 電 信 號 ， 通 過 電 子 儀 器解 算 出 不 平 衡 質(zhì) 徑 積 的 大 小 和 方 位 。 5、 6 傳 感 器7 解 算 電 路 ： 震 動 電 信 號8 選 頻 放 大 器10 整 形 放 大 器 ： 脈 沖 信 號 11 鑒 相 器12 光 電 頭13 整 形 放 大 器9 儀 表 ： 不 平 衡 質(zhì) 徑 積 的 大 小 6 4 轉(zhuǎn) 子 的 許 用 不 平 衡 量許 用 不 平 衡 量 的 兩 種 表 示

26、法 ：使 用 時 參 照 ISO標(biāo) 準(zhǔn) P141表 6 1的 推 薦 值 。 1.)偏 心 距 e;平 衡 精 度 ： A e 2/1000 e 1000 A/ 2不 平 衡 質(zhì) 徑 積 ： mr me2.)質(zhì) 徑 積 mr 兩 者 關(guān) 系 ： e mr/ m 平 衡 等 級G 平 衡 精 度表 6-1 各 種 典 型 轉(zhuǎn) 子 的 平 衡 等 級 和 許 用 不 平 衡 量典 型 轉(zhuǎn) 子 舉 例e 2A 1000 (mm/s)G4000 4000G1600 1600 剛 性 安 裝 的 具 有 奇 數(shù) 汽 缸 的 低 速 船 用 柴 油 機 曲 軸傳 動 裝 置剛 性 安 裝 的 大 型 二

27、沖 程 發(fā) 動 機 曲 軸 傳 動 裝 置剛 性 安 裝 的 高 速 四 沖 程 發(fā) 動 機 曲 軸 傳 動 裝 置 ； 彈性 安 裝 船 用 柴 油 機 曲 軸 傳 動 裝 置G630 630 .G2.5 2.5 燃 氣 輪 機 和 汽 輪 機 、 透 平 壓 縮 機 、 機 床 傳 動 裝 置 、特 殊 要 求 的 中 、 大 型 電 機 轉(zhuǎn) 子 、 小 型 電 機 轉(zhuǎn) 子 等 。磁 帶 錄 音 機 傳 動 裝 置 、 磨 床 傳 動 裝 置 、 特 殊 要 求 的 小 型 電 機 轉(zhuǎn) 子 。精 密 磨 床 的 主 軸 、 砂 輪 盤 及 電 機 轉(zhuǎn) 子 陀 螺 儀 。G1 1G0.4 0

28、.4 mrI meb/(a+b)不 平 衡 質(zhì) 徑 積 ： mr me靜 平 衡 時 ， 可 直 接 采 用 以 上 值 。 而 動 平 衡 時 ， 應(yīng) 將 以 上 值分 解 到 兩 個 平 衡 基 面 上 ， 即 ： a bI II 6 4 轉(zhuǎn) 子 的 許 用 不 平 衡 量許 用 不 平 衡 量 的 兩 種 表 示 法 ： 1.)偏 心 距 e;平 衡 精 度 ： A e 2/1000 e 1000 A/ 22.)質(zhì) 徑 積 mr 兩 者 關(guān) 系 ： e mr/ mmrII mea /(a+b) 設(shè) 機 構(gòu) 的 總 質(zhì) 量 為 m， 其 質(zhì) 心 的 加 速 度 為 as， 機 構(gòu) 總 慣

29、性 力 為 ： 6 6 平 面 機 構(gòu) 的 平 衡當(dāng) 機 構(gòu) 運 動 時 ， 各 構(gòu) 件 所 產(chǎn) 生 的 慣 性 力可 以 合 成 為 一 個 通 過 質(zhì) 心 的 總 慣 性 力 和一 個 總 慣 性 力 偶 矩 ， 它 們 都 全 部 由 機 座來 承 受 。 所 謂 對 機 構(gòu) 的 平 衡 ， 就 是 對 總慣 性 力 和 總 慣 性 力 偶 矩 進 行 平 衡 , 即 ：根 據(jù) 此 結(jié) 論 ： 對 機 構(gòu) 進 行 平 衡 的 原 理 ， 就 是通 過 添 加 平 衡 配 重 使 機 構(gòu) 的 質(zhì) 心 靜 止 不 動 。要 使 F1=0， 必 有 as 0質(zhì) 心 必 須 始 終 靜 止 不

30、動 。1. 完 全 平 衡1.)利 用 對 稱 機 構(gòu) 平 衡 ZG12-6型 高 速 冷 鐓 機0 0F M 1 SF ma mB2)利 用 平 衡 質(zhì) 量 平 衡圖 示 機 構(gòu) 中 ， 構(gòu) 件 2的 質(zhì) 量 m2可 以 用 兩 個集 中 在 B和 C兩 點 的 兩 個 質(zhì) 量 替 換 ： m2S2 m3 S3m1S1m2B m2 lCS2 / lBCm2C m2 lBS2 / lBC BA CD1 2 3Sm m”添 加 平 衡 質(zhì) 量 m、 m 之 后 ， 使 機 構(gòu)的 質(zhì) 量 中 心 落 在 AD連 線 上 固 定 點 S處 。使 機 構(gòu) 達 到 平 衡 。 mm” s2 s3s1曲

31、柄 滑 塊 機 構(gòu) 也 可 以 按 同 樣 的 方 法達 到 平 衡 。 A 12 1 /B AB ASm m l ml r 32 3 /C DC DSm m l m l r mB2. 部 分 平 衡1.)利 用 非 對 稱 機 構(gòu) 平 衡 利 用 兩 組 非 對 稱 機 構(gòu) ， 運 動 過 程 所 產(chǎn) 生的 慣 性 力 方 向 相 反 ， 互 相 抵 消 一 部 分 。2.)利 用 平 衡 質(zhì) 量 平 衡 m s2s1加 裝 平 衡 配 重 ， 可 以 平 衡 由 mB所 產(chǎn) 生的 離 心 慣 性 力 和 滑 塊 的 一 部 分 往 復(fù) 移動 慣 性 力 。 mcs3Pt3.)利 用 彈 簧 平 衡 總 結(jié) 基 本 要 求 ： 掌 握 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 靜 平 衡 、 動 平 衡 的 原 理 和 方 法 ； 了 解 平 面 四 桿 機 構(gòu) 的 平 衡 原 理 。重 點 ： 掌 握 剛 性 轉(zhuǎn) 子 的 靜 平 衡 、 動 平 衡 的 原 理 和 方 法 。難 點 ： 剛 性 轉(zhuǎn) 子 動 平 衡 概 念 的 建 立 。 作 業(yè)6-1、 6-4、 6-6 、 6-7