机械原理 第9章 机械的平衡

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不衡的危平害：不平衡的 惯力性→加附动力→摩压擦↑、力内 力↑、应磨↑、损效 率↓、强↓度；振 ↑动→工 作量和可质靠性、噪↓音↑

共；→振备破设 危及坏员安全。人

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一节第、机一平衡械的的目

机平械衡的类种尽量小减惯力性引所的起附动加压,减轻力械机振 动，善改机工械作能性延，机长使械寿用。 二命机、平械衡种类 1、的转子的平衡

)刚1性子转平衡的：工作转速低于阶临界一速 转转的。子轴线形忽略变计不。2)挠性转子的平：工作转速衡高于一阶界临转速 转子的。子转在作工过中程会产较生大的弯曲变形，从而使 其性惯力著增大。显2 、构机平的：衡复往动运和面平合复动运构件的。

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二节第、一刚性转子衡设计平

性刚子的平衡转设计刚性子：转工转速低于作一阶临转界速的转子 轴。线变形略不计忽。平衡设:对转计进行平子衡计算，并结构在上采取措施消 或减少除生产有振害动的平衡不惯力性过的程。

1、静

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平衡计设

1静不平衡：P2)1 对0轴向寸较尺小的盘转状：子直其/厚度径(Db/ )5 ,≥近似地认为其不平衡可质分布量同在回一转平 面。内 若其质心不回转轴线上在，在转动其偏心时量质 就产生会离心性惯，力为静不平衡称。

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)静2衡平计设：转子上在加或增除一去部分 量质，质心与使回轴转重合的心程。过图95-P2 05静平衡架，口刀导轨型

P

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012如图9 1-示所(图与本不课完全致一为一)形盘子转已知，分 于布一同转平面回内偏的质心为m1量,2m和m,从3回转中心 各到心质偏量心中的径向r为，r21r和3。

2离心惯性力 F i mi ri 衡平离惯性心组力成平一汇交力系

面若 Fi 0 若 F i 0

不平衡 必须加：一衡质平量m,平b衡量的质径向r为。

b即

Fi Fb 0 F 1 F 2 F 3F b

0

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2 Fb设 m brb m 则e 2m 2 r m2r m 2 r m 2r 0 1 1 2 2 3 3 b b 即 : e m mr1 1 m r2 2mr3 3b rm 0b和me别分转为子总质量的总质心的和向径。

9-()3 2P1 0住记会用

, mi r i称为径质，是积量矢。 m bb 的大r和方向可小采图用解法得求。补充， 要用会 求 出mbrb, 后定 r选 ,即b可求出衡平量质m ,b 的反向方rb 也在可b 处r去一部分 质量除bm .

bm b r m b r b 也可用X以Y,的影投数和为0,代求 bF

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论：结1)(静 平衡的件条：个各心质量的偏心惯 离力的合性力零为,质或径的积量向和为零 (2)。对 于静平衡的不子，无论它有多转少个 偏心质，都量需只适当地要增加一个平衡 质即可量得平衡,即获于对静平衡的不转， 子需

加平衡质量的最少数目1为。静衡则平 为称单面平衡 .在所需若平衡回的转面实内结构不际允许安 装减少或平衡量质，则在另外两可 回转个平面分别安内装平衡质，量使以转 得子平以。

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单缸曲轴衡在所需平:衡回转的上既不面能安也不能装 去平掉衡量。此质可时据根力的分解原，另选两个理 回转面分平别装平衡质量安使回转来达件平到衡。

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2.平动设计衡

P22

1)0动不衡：对于D平 /b 5 转的，子其质量不再视能 分为布同在平一面，由内于各性力不惯在一同 转回面内，平因而将成形性力偶惯即，使心质回 在轴线转上，仍然不平衡是的。种不平衡这有只在 转子动时才显示出来运，故其称为不动衡。

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平)2平衡动算计：各不衡质量平惯性力的组成——空力系 间间力空系 平衡条件：

F i 0 Mi 0

措施：将(每平面个的性力惯衡) 平动平条衡 ： 件F i 0

iM 0比较: 静衡 平 F i 0 经过动衡的平转回一件定是平衡静，的之，反静平衡 的回转件一定是不平衡的动。

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动衡平法方： 20P设3子上转偏的质量m心,m1和m2分3别回在转平面，21, 内3其，质的心向分别为r1径r2,,r。3

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动平衡方法a:选)定两个直垂子轴转线的面平 、TT “, 并 设 T 与 T”相 距 ，平l面1到面平T 、 T “的距离别分为 l1,l’‘1’, F则1 用可分解到面平T '和 " 中的T力F '1,F ''来1替。代l"1F F1 l 1

'1l' F1F l"1

即 m1'm,1所"产的离心生惯性 l力1 " 'F1' 1r1 2 m m1 r 2 反1比 例l' l 1 "" F21 m 1r1 1mr1 2 l 同：理

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对于平面 可解出 同：理：于平面 的大小对方位及。 :9-10()P 02 4住，会用记可求

出。偏心质量m,m2,m31就以被 平面可 、内的平衡质 量 平衡。所 平 、 称为面衡平平 或面正平面。校

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结论：

20P4

1()子动转衡的条件平：转子上分在不同平面内 的布个偏各质量心产生的所心离惯性矢量和力零 为惯及力构性成力的矩量和也矢零。 为2()对于不平动衡转子的，论无有它少多偏心个质量， 只都需在任选的要两个衡平面内各平增加 或少减一合个的适衡平质，量即使可转获得子平动衡，即对于 不平衡的转动，需加平衡子质的量 最数目少为。2因，此动衡又称平为面平双衡，而 静衡平则称单为平面衡。(3) 于动由平同衡满足时平衡条件静所，以经