文档介绍：第六章 机械的平衡
§6-1 机械平衡的目的及内容
§6-2 刚性转子的平衡计算
§6-3 刚性转子的平衡实验
§6-4 转子的许用不平衡量
§6-5 挠性转子动平衡简述(没有内容)
§6-6 平面机构的平衡
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§6-1 机械平衡的目的及内容
1 机械平衡的目的
机械在运转时，构件所生产的不平衡惯性力将在运动副中引
起附加的动压力。
例6-1 磨削工件的砂轮
增大了运动副中摩擦和构件中的应力，降低了机械效率和使用寿命，影响机械本身的正常工作，
也必将引起机械及其基础产生强迫振动，甚至产生共振。
会导致工作机械及其厂房建筑受
到破坏。
A
B
S
S
m= kg
e=1 mm
n = 6000 r/min
FⅠ
FⅠ= meω 2 = 5000 N
其方向作周期性变化
FⅠ在转动副中引起的附加反力是砂轮自重的40倍。
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对于高速高精密机
械尤为重要；
机械平衡的目的就是设法将构件的不平衡惯性力加以平衡，
以消除或减少惯性力的不良影响。
机械的平衡是现代机械的一个重要问题。
对于此类机械则是如何合理利用不平衡惯性
力的问题。
但某些机械却是利用构件产生的不平衡惯性力所引
起的振动来工作的。
2 机械平衡的内容
在机械中,由于各条件的结构及其运动形式的不同,其所产生
的惯性力和平衡方法也不同。
（１）转子的平衡
转子的不平衡惯性力可利用在其上增加或除去一部分质量的
方法加以平衡。
其实质是通过调节转子自身质心的位置来达到消
除或减少惯性力的目的。
机娥平衡的目的及内容(2/3)
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1）刚性转子的平衡
刚性转子[n<(06～075)nc1]的平衡，是按理论力学中的力学
平衡理论进行的。
静平衡
动平衡
只要求其惯性力平衡；
同时要求其惯性力和惯性力偶矩的平衡。
2）挠性转子的平衡
挠性转子[n≥(06～075)nc1]的平衡，其平衡是基于弹性梁的
横向振动理论。
（2）机构的平衡
作往复移动或平面复合运动的构件，其所产生的惯性力无法
在该构件上平衡，而必须就整个机构加以平衡。
即设法使各运动
构件惯性力的合力和合力偶得到完全或部分的平衡，以消除或
降低其不良影响。
此类平衡问题为机构的平衡或机械在机座上的
平衡。
机械平衡的目的及内容(3/3)
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故这类转
子称为静不平衡转子。
其质量可近似认为分布在同一回转平面内。
这时其偏心质量在转子运转时会产生惯性力，
§6-2 刚性转子的平衡计算
为了使转子得到平衡，在设计时就要根据转子的结构，通过
计算将转子设计成平衡的。
1刚性转子的静平衡计算
（1）静不平衡转子
对于轴向尺寸较小的盘形转子(b/D <02)，
因这种不平衡现象在转子静态时就可表现出来，
b
A
B
D
回转平面
m
m
r
ω
FⅠ
G
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平衡后转子的各偏心质量（包括平衡质量）
的惯性力的合力为零。
对于 静不平衡转子，利用在其上增加或除去一部分
质量，使其质心与回转轴心重合，即可使转子的惯性力得以平衡
的方法。
（2）静平衡及其条件
静平衡
静平衡的条件
ΣF＝0
即
（3）静平衡计算
静平衡计算主要是针对由于结构所引起的静不平衡的转子而
进行平衡的计算。
根据其结构，计算确定需增加或除去的平衡质量，使其在设
计时获得静平衡。
例6-2 盘形凸轮的静平衡计算
刚性转子的平衡计算(2/4)
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对于动不平衡转子，通过选定两个回转平面Ⅰ及Ⅱ
作为平面基面，
这种不
平衡只有在转子运转时才能显现出来的，故称此类转子为动不平
衡转子。
其质量就不能分布在
同一回转平面内，而往往是分布在若干个不同的回转平面内。
2 刚性转子的动平衡计算
（1）动不平衡转子
对于轴向尺寸较大的转子（b/D≥02)，
这
时即使转子的质心在回转轴线上，但各偏心质量所形