第6章 机械的平衡
一、基本要求 二、重点与难点 重点：刚性转子的静平衡原理、计算方法及静平衡实验。 难点：刚性转子的动平衡计算、平面机构在机架上的平衡。 1、了解机械平衡的目的和分类。 2、掌握刚性转子的静平衡原理、计算方法及静平衡实验。 3、掌握刚性转子的动平衡原理、计算方法，了解动平衡实验。 4、了解平面机构在机架上的平衡方法
§6-1 概述
一、机械平衡的目的 A B C 1 2 3 4 R14 R34 1 R12 Rˊ12 2 2 定轴转动的转子 曲柄滑块机构 摩擦力( Friction)和内应力 效率(efficiency)和寿命( life) 共振（sympathetic vibration） 不平衡的惯性力(惯性力矩) 动压力（dynamic press in kinematic pair） 机械平衡的目的：消除或减小转子或机构所产生的不平衡惯性力或惯性力矩
转子的平衡 机构的平衡 挠性转子的平衡 刚性转子的平衡 动平衡 静平衡 机械平衡 速度 惯性力和力矩平衡 刚性转子：当n工作 (0.6～0.75)nc1 （nc1为转子的第一阶共振转速）时的转 子，可以忽略转子轴线变形。 挠性转子：当n工作> (0.6～0.75)nc1 时，转子在工作时轴线会产生较大的变 形。 静止运动 ω 一、机械平衡的分类
§6-2 刚性转子的平衡
1、刚性转子不平衡的原因 本节基本内容 2、刚性转子的静平衡 3、刚性转子的动平衡
一、刚性转子的不平衡原因 结 构 不 对 称 材 料 缺 陷 制造装配误差 质心与回转轴 线不重合 离心惯性力系的不平衡 静平衡 分类 动平衡 ——只平衡惯性力 ——还需平衡惯性力矩
二、刚性转子的静平衡 2）转子质量可以近似认为分布在垂直于其回转轴线的同一平面内。 1）适于轴向尺寸较小的盘状转子(b/D < 0.2)，如齿轮、盘形凸轮、带轮等。 m3 m1 m2 m3 m1 m2 b D 3）若其质心不在回转轴线上，则在静止状态下，无论其重心初始在何位置， 最终都会落在轴线的铅垂线的下方，这种不平衡现象在静止状态下就能表现 出来，故称为静不平衡现象。 ——静不平衡的特点
——静平衡的原理和方法 X Y F1 F2 m2 r2 m1 r1 1 2 mb Fb 转子回转 (等角速度ω) 对机架产生动压力 加配重mb 消除 静平衡原理：使各偏心质量（包括平衡质量） 所产生的离心惯性力矢量合为零。 σ 𝑭𝒊 + 𝑭𝒃 = 𝟎——静平衡条件 静平衡方法：在转子上增加或除去一部分质量的 方法，使其质心与回转轴心重合以实现平衡。 1 2 1 1 F = m r 2 2 2 2 F = m r (F1 + F2 ) 2 F r b b b =m F1 + F2 + Fb =0 rb -mb 单面平衡——只需要在一个平面内增加或去处一个平衡质量，即可达到静平衡。 二、刚性转子的静平衡