D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1996.05.014 第18卷第5期 北京科技大学学报 Vo1.18No.5 1996年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1996 附加质量平衡平面连杆机构的输入 扭矩新方法 韩建友张苏华 北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要提出一种附加一固定凸轮平衡平面连杆机构的输人扭矩的新方法.利用该方法可在机构的 摆动力完全平衡的基础上，利用平衡摆动力时在输入轴上的附加质量的转动惯量来部分或完全 平衡机构的输入扭矩.该方法的最大优点是，无需再附加平衡质量（广义），就可得到改善或完 全平衡输人扭矩的效果；如需完全平衡机构的输人扭矩，只需调整原附加质量的转动惯量. 关键词输人扭矩，平衡，平面连杆机构，凸轮 中图分类号TH113.22 连杆机构中各构件的不均匀运动所产生的惯性力会在输人轴上产生一个波动的惯性输 入扭矩，该输入扭矩即使在转速很低的情况下也会很大.为使输入轴均匀运动，这个波动必 须加以改善或完全平衡.对此已有文献提出了很多平衡理论与方法。在文献[1~4]中概括 了输人扭矩平衡的一般方法；文献[5]中介绍了采用二级组，并同时考虑运动副摩擦时的平 衡方法；文献[6]给出了采用非圆齿轮的平衡方法；文献[7,8]给出了采用轮系和凸轮组合的 平衡方法.本文提出一种新的平衡方法 1平衡原理 平衡原理见图1，其中构件a为与输入 曲柄相固联的构件，以下称为输入曲柄；构 件b为平衡构件；构件c为与机架固定的凸 轮.适当选取构件b相对质心Q的转动惯 量I,并根据要求设计凸轮的理论廓线就可以 达到平衡输人扭矩的目的.该方法结构简 单，并可利用平衡机构摆动力时在曲柄上所 图1平衡原理图 加平衡质量具有的转动惯量来平衡输人扭 矩.例如，在卫点所加的平衡质量为m。'为了平衡输入扭矩可在？处加一活动铰链，并附加 一活动构件b,使质量固定在该构件上，这样该质量所具有的转动惯量就可再一次用于平衡 机构的输入扭矩.该构件这里称为平衡构件，因此可以说，本方法可以二次利用平衡质量. 1995-10-25收稿第一作者男39岁副教授博土第 1 8卷 第 5期 1 9 9 6年 1 0月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n vi e” iyt o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o yg B e ij ni g V 0 1 . 1 8 N 0 . 5 O C t 。 1 9 9 6 附加 质量 平衡平面连杆机构 的输入 扭矩新方法 韩建友 张 苏 华 北京科技大学机械工程学院 , 北京 10 0 0 83 摘要 提出 一种 附加一 固定 凸 轮平衡 平面 连杆机构 的输人扭矩 的新方法 . 利用 该方法可在机构 的 摆动力完 全平衡 的基 础上 , 利 用平衡摆动力时在输人 轴上 的附加质量 的转动惯量来 部分或完全 平衡机构 的输入扭矩 . 该方法的最大优点是 , 无需再 附加平衡 质量 ( 广义 ) , 就 可得 到改善或完 全平衡输人扭矩 的效果 ; 如需完全平衡机构 的输人扭矩 , 只 需调整原附加质量的转动惯量 . 关键词 输人扭矩 , 平衡 , 平面 连杆机构 , 凸 轮 中图分类号 T H I 13 . 2 2 连 杆 机 构 中各 构件 的 不均 匀运 动 所产生 的惯 性力 会 在输 人 轴上 产生一 个波 动 的惯 性 输 人 扭 矩 , 该输 人扭 矩 即使在 转速 很低 的情 况下 也会 很大 . 为使 输人 轴均 匀运 动 , 这个 波动 必 须 加 以 改善 或 完全 平 衡 . 对此 已 有 文 献提 出 了很 多平 衡理 论 与方 法 。 在 文献 【l 一 4] 中概 括 了输人 扭 矩平 衡 的一 般方 法 ; 文献 [5] 中介绍 了采 用二 级组 , 并 同时考 虑运 动副 摩擦 时 的平 衡 方法 ; 文 献 6[ 〕给 出了 采 用非 圆齿 轮 的平衡方 法 ; 文献 〔7, 8] 给 出了 采 用轮 系和 凸 轮 组 合 的 平 衡方 法 . 本 文提 出一种新 的平 衡 方法 . 1 平衡原理 平 衡 原理 见 图 l , 其 中构件 a 为 与输 入 曲柄 相 固联 的构 件 , 以 下称 为输 人 曲柄 ; 构 件 b 为平 衡 构件 ; 构件 。 为 与机 架 固定 的凸 轮 . 适 当选 取 构 件 b 相 对质心 Q 的 转 动 惯 量 rI ,并根 据 要求 设 计 凸 轮 的理论 廓 线 就可 以 达 到 平 衡 输 人 扭 矩 的 目 的 . 该 方 法 结 构 简 单 , 并可 利用 平衡 机 构摆 动力 时 在 曲柄上 所 加 平 衡 质 量 具 有 的 转 动 惯 量 来 平 衡 输 人 扭 图1 平衡原理 图 矩 · 例 如 ,在 Q 点所 加 的平 衡质 量 为 m Q’ 为 了 平 衡输 人扭 矩 可在 Q 处加 一活 动铰链 , 并 附加 一 活 动构件 b , 使 质量 固定 在 该构件 上 , 这 样该 质量 所具 有 的转 动惯 量 就可再一 次 用于 平衡 机构 的输入 扭矩 . 该构 件这 里 称为 平衡 构件 . 因 此 可 以 说 , 本方 法 可 以 二次 利 用平 衡质 量 . 19 9 5 一 or 一 2 5 收稿 第 一 作者 男 3 9 岁 副教授 博 士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1996. 05. 014