第十章 平面机构的平衡

§10-1 平衡的目的和分类

• 目的：消除附加力、减小振动，改善工作性能和延长寿命。

• 分类 1) 回转件的平衡： 刚性回转件 挠性回转件 2) 机架上的平衡

§10-2 刚性回转件的平衡

一、质量分布在同一回转面内• 总惯性力＝加减质量产生的惯性力＋原有质量的惯性力＝ 0…… 达到平衡。

0 ib FFF

0222 iibb rmrmme

0 iibb rmrmme

质径积＝ 0

0 iibb mm rr

lFlF

FFF

bb

bbb

lrmlrm

mrmrm

bbbb

bbbbbb

r

bbbb

bbbb

ml

lrm

ml

lrm

r

r

bb

bb

ml

lm

ml

lm

二、质量分布不在同一平面内质量分散转化为同一平面内的平衡问题

3333

2222

1111

ml

lmm

l

lm

ml

lmm

l

lm

ml

lmm

l

lm

0

0

332211

332211

rrrr

rrrr

mmmm

mmmm

bb

bb

只要选定质量作用半径，则质量也即确定

0321 mmmm 的作用合为一个质量、、可以把

0rr 的负方向，作用半径为作用方向即为 b

0

0

00

00

rr

rr

mm

mm

bb

bb

• 质量分布不在同一回转平面内的回转件，其不平衡可以认为是在两个任选回转面内各有一个不平衡质量所产生；要达到完全平衡，必须在所选两个回转面内各加适当的平衡质量。

• 动平衡：离心力和离心力矩都等于零。

§10-3 刚性回转件的平衡试验法

一、静平衡试验法• 质径积等于零

二、动平衡试验法

三、回转件的许用不平衡量及平衡精度

• 许用不平衡量：• 平衡精度：与 回转角速度

回转件质量不平衡质径积

校正面偏心距 e＝不平衡质径积 /回转件质量

1000A

e A

1000][

e

§10-5 机架上的平衡

一、完全平衡法• 机架上的惯性力和惯性力矩为零。总质心不动

2

222

2

2222

l

hmm

l

hlmm

C

B

)( 333323

11121

hlmlmrm

hmlmrm

C

B

mmmm

mmmm

CD

BA

32

12

总质心 S

AD mmDSAS :: 机构在运动过程中 S点不动

2

2223

r

hmlmm

mmmmB 32 1

111

r

hmlmm B

mmmmmmmmm BA 1321

机构的总质心落在 A点

2和 3的总质心落在 B点

二、近似平衡法

l

amm

l

bmm

C

B

22

22

21

21 ml

bmk

e

r

k

r

kmemm B

若曲柄已经平衡

0e

2ml

b

r

km

CC mmm 23

2coscos2

l

kkaC

2coscos2

l

kkmF CC cos2kmF CC

平衡惯性力在曲柄加质量使得

kmrm C

sinsin

coscos

22

22

kmrmF

kmrmF

Cv

Ch

hh RF 14

垂直分量没有消除，解决的方法是加一个小质量使得 kpmrm C

)(

)(

23

23

ml

am

r

pk

mmr

pk

r

kpmm C

C

321

23

)(

pmml

bpamk

e

r

k

mmr

pk

r

kpmmmm C

C

三、对称布置法h

h RF 142

cos22 2rmFh

coscos2 22 kmrm C

Cmr

km

2