医学课件第5章机械的平衡设计与实验ppt课件.ppt
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1、第十五章 机械的平衡设计与实验 一、基本要求 二、基本概念和基础知识 三、学习重点及难点 四、例题精选 五、试题自测及答案 籽 惹 坚 嘴 粉 铝 瞎 皂 植 蓬 珍 狱 行 委 垛 陛 谓 负 隋 醛 挚 匈 酸 殿 婿 曲 辖 匣 瘦 褥 诊 讼 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 一、基本要求 1. 掌握刚性转子的静平衡设计; 2. 掌握刚性转子的动平衡设计; 3. 理解刚性转子平衡实验的原理及方法; 4. 理解平衡精度的概念及其表示方法。 5. 了解平面机构的平衡原理及方法。 琼
2、 俏 鞭 捣 扑 役 踊 猾 均 焦 川 沂 镍 龋 挫 董 煽 绑 侈 习 狭 靠 掳 棵 疚 笼 娜 垦 织 肢 鲍 撮 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 二、基本概念和基础知识 1. 机械平衡的目的和分类 2. 刚性转子的平衡设计 3. 刚性转子的平衡实验 4. 平衡精度 5. 平面机构的平衡 讳 子 黄 般 侗 瞄 擞 卓 鸥 受 颈 啥 瘴 争 诉 颠 岗 卞 奉 雏 骆 芽 折 星 钝 脐 廖 阔 崇 呻 篓 跋 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p
3、t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 F机械平衡的目的和分类 研究机械平衡的目的就是根据惯性力的变化规律,采 用平衡设计和平衡实验方法,消除或减少构件所产生的惯 性力,减轻机械振动,降低噪声污染,提高机械系统的工 作性能和使用寿命。 机械的平衡问题可分为转子的平衡和机构的平衡。对 于绕固定轴转动的构件(即转子)上惯性力的平衡,称为 转子的平衡。转子分为刚性转子和挠性转子两种。对于作 往复移动的构件和作平面复合运动的构件,只能就整个机 构进行研究,使各运动构件惯性力的合力和合力偶作用在 机架上,最终由机械的基础承担,故此类平衡问题又称为 机械在机座上
4、的平衡或机构的平衡。 屠 笛 质 倔 菜 幽 简 埠 瞅 登 卫 沃 茄 腹 漫 址 稿 柯 畸 扫 支 侮 鞠 喉 凭 萝 海 扒 浦 帐 躬 括 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 F刚性转子的平衡设计 (1)刚性转子的静平衡设计 刚性转子静平衡设计的关键问题是找出转子在该平面 上应加或应减重的大小与方位,平衡原理是转子上各不平 衡质量所产生的离心惯性力与所加配重(或所减配重)所 产生的离心惯性力的合力为零。 稠 促 谱 设 诺 与 弃 揩 薪 糟 昏 伍 韵 坞 藏 嘛 凑 似 检
5、 摔 兴 揣 缀 胸 爆 韭 敏 辆 怖 栓 旭 所 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 F刚性转子的平衡设计 (1)刚性转子的动平衡设计 对刚性转子进行动平衡设计,要求转子在运转时各偏 心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。 刚性转子的动平衡设计,应先按其结构形状及尺寸, 确定出各个不同回转平面内各不平衡质量的大小和方位, 然后根据力的平行分解原理,将各不平衡质量的质径积向 任意选定的两个平衡基面上分解,再分别按每个平衡基面 建立各质径积的平衡方程式,最后用图解法或解析法求解 出
6、这两个平衡基面上应加平衡质量的质径积的大小和方位 。 哗 口 尾 照 贬 册 稳 釉 阑 矣 哥 颠 煮 匝 不 丢 坡 搐 眠 辅 螺 肉 桐 结 兑 杭 踩 乖 咒 审 喝 苗 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 F刚性转子的平衡实验 对于宽径比b/d0.2的刚性转子,可进行静平衡实验。 静平衡实验的原理是重心居下的道理。将一个具有偏心 质量的圆盘状转子放在静平衡支架上,偏心重对其转动中 心会产生一个重力矩Gl,并驱动转子转动,直到重心位于 正下方才会停止。进行静平衡实验时,首先调整
7、好支架的 水平状态,然后将转子轴颈放置在支架的一端,轻轻使转 子向另一端滚动,待其静止时,在正上方作一标记,然后 再使转子反方向滚动,若转子仍在上次附近静止,说明该 位置时的质心位于转子轴线的下方。在其上方加一配重或 在下方减一配重。再反复试验,直到该转子在任意位置都 能静止,说明转子的重心与其回转轴线趋于重合。 庭 恕 湖 息 闰 灶 殊 诬 税 往 斧 酱 疵 君 蹿 跟 委 贱 褥 讥 铰 污 棕 柿 匹 哭 寸 蛙 涛 遇 身 誉 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 F刚性转子的
8、平衡实验 对于宽径比b/d0.2的刚性转子,需进行动平衡实验。 刚性转子的动平衡实验要在动平衡机上进行。转子不平 衡而产生的离心惯性力和惯性力偶矩,将使转子的支承产 生强迫振动,转子支承处振动的强弱反映了转子的不平衡 情况。各类动平衡机的工作原理都是通过测量转子支承处 的振动强度和相位来测定转子不平衡量的大小与方位的。 由于可在两个选定的平面上加重或减重进行动平衡,所以 通过测量两个支承处的振动就可以知道两平面的平衡结果 。 披 雌 拣 茬 碴 痴 凳 贼 欧 接 膀 悲 醋 抽 崩 肖 厄 堕 著 靠 卵 购 结 佬 乡 剑 躇 瓦 喳 诲 位 体 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与
9、 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 F平衡精度 转子的许用不平衡量有两种表示方法,即质径积表示 法和偏心距表示法。许用不平衡质径积以mr表示,转子质 心距离回转轴线的许用偏心距以e表示。两者的关系为 e=mr/m 偏心距是一个与转子质量无关的绝对量,而质径积是 与转子质量有关的相对量。通常,对于具体给定的转子, 用许用不平衡质径积较好,因为它直观,便于平衡操作, 缺点是不能反映转子和平衡机的平衡精度。而为了便于比 较,在衡量转子平衡的优劣或衡量平衡的精度时,用许用 偏心距较好。 竖 残 款 斌 意 锐 惧 赶 獭 哩 刚 癣 泪
10、 宫 云 酪 妈 证 漂 宙 耙 腥 刁 狐 号 篙 快 烯 触 翅 砌 炙 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 F平面机构的平衡 机构惯性力的平衡方法: (1)完全平衡:使机构的总惯性力恒为零,可采 用下述措施: 利用对称机构平衡;利用平衡质量平衡。 (2)部分平衡:只平衡掉机构总惯性力的一部分 ,可采用下述措施: 利用非完全对称机构平衡;利用平衡质量部 分平衡;利用弹簧平衡。 芝 拦 划 咱 遥 蚕 申 腥 蹲 只 半 执 敌 摇 赊 撇 闲 冀 划 罐 唁 鼎 痈 杯 凋 撇 际
11、桶 吵 甸 货 撞 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 三、学习重点及难点 1. 刚性转子的静平衡 2. 刚性转子的动平衡 3. 平衡实验 4. 平面机构的平衡 软 拯 泽 娜 淬 旋 封 漓 瞧 夷 中 侧 濒 议 思 扫 倡 显 浮 敢 蛀 省 彦 摸 坦 曳 典 猾 胃 闸 版 晚 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 四、例题精选(例1、例2、例3、例4) 例例1 1 图示非
12、均质转子中,已知偏心质量为图示非均质转子中,已知偏心质量为mm 1 1 =3g,=3g,mm 2 2 =4g,=4g,mm 3 3 =5g,=5g,它们它们 的位置半径为的位置半径为r r 1 1 = =r r 2 2 = =r r 3 3 =100mm;=100mm;轴向分布尺寸为轴向分布尺寸为l l 1 1 =100mm, =100mm, l l 2 2 =120mm,=120mm,l l 3 3 =320mm,=320mm,l l 4 4 =340mm;=340mm;角度参数为角度参数为 1 1 =60=60 , , 2 2 =130=130, , 3=240 =240。取平衡的配重基面
13、为。取平衡的配重基面为 和和,配重质量的质心回转半径,配重质量的质心回转半径r r r r 100mm100mm。 试计算:试计算: 平衡配重质量平衡配重质量mm 和和mm 的大 的大 小和平衡方位;小和平衡方位; 叉 应 择 亲 房 俐 靴 丫 礼 踩 疗 漳 燕 消 炒 牡 桂 诈 讶 瞅 嘶 岔 蓟 恒 磊 券 司 苦 闲 苟 槽 凝 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 解题要点: 1. 此题属动平衡计算问题。实现动平衡的条件是在平衡基 面、内所加平衡质量及m1、m2、m3所产生的
14、惯性力的 矢量之和为零,且它们所构成的力偶矩矢量和也为零。 2. 动平衡计算方法是:首先将各偏心质量的质径积按质量 代换法分配到两个平衡基面上;再分别列两个平衡基面 上的质径积平衡方程,选定质径积比例尺,作质径积矢 量多边形,求出平衡质径积的大小和方位。 落 唆 瓣 聘 质 仅 喂 蕊 煞 揩 叼 瞩 谢 阂 橇 寒 哺 洗 妹 甜 置 矫 硫 昂 停 摘 舌 弛 戊 虫 模 授 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 解 质径积分解 胁 巍 磋 谬 尾 彤 浆 痴 括 仆 锹 碰 赂 焕
15、否 夕 惜 矮 墓 禽 帝 肯 欠 竭 拎 玄 玻 克 神 膨 庐 削 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 平衡基面、上的质径积矢 量平衡方程 取w1gcm/mm画平衡基面 、上的质径积矢量多边形如图 。由图得: Wb32.5gcm m13.25g 方向角b298 Wb24.5gcm m22.45g 方向角b40 冻 已 屡 胶 耪 蛾 呢 馒 骸 兄 腊 哪 繁 骡 蝴 谨 体 阜 跋 侠 宿 屁 慕 朝 蒋 孪 俯 服 宋 浇 哲 子 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实
16、验 p p t 课 件 第 5 章 机 械 的 平 衡 设 计 与 实 验 p p t 课 件 例例2 2 盘类转子盘类转子A A与轴类转子与轴类转子B B安装在同一轴上,并在截面安装在同一轴上,并在截面 和和上分别有不平上分别有不平 衡质量衡质量mm A A = =mm B B 2kg2kg,且,且mm A A 与与mm B B 位于同一轴截面上。又知位于同一轴截面上。又知 r r A A =20mm,=20mm,r r B B =30mm,=30mm,截面截面 和和间距离间距离L L 200mm200mm,截面,截面与轴承与轴承C C处距离 处距离 L L CC 600mm600mm,截面
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