文档介绍：z
机构平衡实验报告
班级：实验日期 实验成绩：
成员信息
一、实验目的：
〔1〕了解机械平衡的目的和意义
〔2〕学会分析平面机构运行过程产生的附加惯性力
〔3〕掌握平面机构平衡的完全平衡与z
机构平衡实验报告
班级：实验日期 实验成绩：
成员信息
一、实验目的：
〔1〕了解机械平衡的目的和意义
〔2〕学会分析平面机构运行过程产生的附加惯性力
〔3〕掌握平面机构平衡的完全平衡与局部平衡的方法
二、实验原理
Ⅰ. 机构平衡的概述
机构中作平面运动或往复直线运动的构件，质心位置随原动件的运动而变化，质心处的加速度大小和方向也在变化，故质心处的惯性力和惯性力矩也随原动件的运动发生变化。因此，该类构件上的惯性力不能利用在构件上加减配重的方法得到平衡，必须把各运动构件和机架作为一个整体来考虑惯性力和惯性力矩的平衡。
图8-7
图8－7所示机构中各构件上的惯性力可以合成为一个通过机构总质心S的总惯性力和总惯性力矩。如该机构处于平衡状态，则有
〔8-13〕
〔8-14〕
式中，∑mi为机构中各构件的总质量；为机构总质心处的加速度；∑Mz为机构中各构件的总惯性力矩。
假设机构满足式〔8－13〕则称为惯性力完全平衡。由于总质量不可能为零，必须使=0。即机构的总质心应作等速直线运动或静止不动。由于机构的运动是周期性的，其总质心不可能总是作等速直线运动，欲使=0，唯一的可能是使其总质心静止不动。
Ⅱ.机构惯性力的完全平衡
1．利用对称机构平衡
如图8－8所示，由两个一样的曲柄滑块机构对称布置。机构中各活动构件在运动过程中保持对称，机构的总质心位置将静止不动。一样机构对称布置可以实现惯性力完全平衡，
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图8-8
但构造复杂，增加机器的重量。
2．利用配重平衡
图8-9
如图8－9所示的铰链四杆机构中，设构件1、2、3的质量分别为m1、m2、m3，其质心分别位于s1、s2、s3处。为了进展平衡，将构件2的质量用m2分别集中于B、C两点的两个质量m2B、m2C来代换，而m2B、m2C的大小根据式〔7－6〕得
(8-15)
(8-16)
在构件1的延长线上加一质量，来平衡1的集中质量m2B和m1，使构件1的质心位于固定轴A处。的大小可由下式求得
(8-17)
同理，在构件3的延长线上加一质量，来平衡3的集中质量m2C和m3，使构件3的质心位于固定轴D处。的大小可由下式求得
(8-18)
在加上质量及后，则可认为在点A及D分别集中两个质量mA、mD，而
因而机构的总质心s应位于AD线上一固定点，且
因为机构的总质心s固定不动，即=0，机构的惯性力得以平衡。
运用同样的方法，可对图8－10所示的曲柄滑块机构进展平衡。即增加质量、后，使机构的总质心位于固定轴A处。平衡质量、可由下式求得
图8-10
以上所讨论的机构平衡方法，从理论上机构的总惯性力得到完全平衡，但其主要缺点是机构的重量将大大增加，尤其是把配重安装在连杆上更为不便。实际上往往不采用这种方法，而采用局部平衡的方法。
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Ⅲ. 机构惯性力的局部平衡
图8-11
对如图8－11所示的