文档介绍：机械工程课内实验
实验指导书
回转构件的动平衡实验
蔡书平桂亮
西安交通大学机械基础实验教学中心
2012年9月
目录
一、实验目的 2
二、实验系统的组成 2
三、实验原理 4
四、实验步骤 6)的条件摆架就不振动了。式中m (质量)和r (矢径)之积称为质径积,
mrl 称为质径矩，%称为相位角。
转子不平衡质量的分布有很大的随机性,而无法直观地判断它的大小和相位。因
此很难用公式来计算平衡量,但可用实验的方法来解决,方法如下：
选补偿盘作为平衡平面,补偿盘的转速与试件的转速大小相等但转向相反,这时
的平衡条件也可按上述方法来求得。在补偿盘上加一个质量m (图3)，则产生离心惯 p
性力对 x 轴的力矩
M = m frn2r l 'cos。'
p p p p p
根据力系平衡公式(3)，有
厂
m rl = m' r'l'
J 2 2 2 ppp (6)
COsQ 二一COsQ'二 COs(180o-Q')
2 p p
式(6)与式(5)只有一个正负号不同。图 4 是满足平衡条件时平衡质量与不平
衡质量之间的相位关系。从图中可进一步比较两种平衡面进行平衡的特点。
y
y
co
x
x
02
d?
CD
Fi
Fi
Fi
2© >
厂2祜/
(a) 02T8O°+0p (b)。2=180° 02i8°°-0p'
图 4 平衡质量与不平衡质量之间的相位关系
图4 (a)为平衡平面在试件上的平衡情况，在试件旋转时平衡质量与不平衡质量始终在一个轴平面内，但矢径方向相反。
图4 （b）补偿盘为平衡平面，m2和m '在各自的旋转中，只有在（p =0°或180°,
2pp
p = 180°或0°时它们处在垂直轴平面内，与图4 （a） —样达到完全平衡。其他位置时它们的相对位置关系如图4-c所示。图4 （c）这种情况，y方向分力矩是满足平衡条件的，而 x 方向分力矩未满足平衡条件。
用补偿盘作为平衡平面来实现摆架的平衡可这样来操作：在补偿盘的任何位置（最好选择在靠外缘处）试加一个适当的质量，在试件旋转的状态下摇动蜗杆手柄使蜗轮转动（正转或反转），这时补偿盘减速或加速转动。摇动手柄同时观察百分表的振幅使其达到最小，这时停止转动手柄。停机后在原位置再加一些平衡质量，再开机左右转动手柄。如振幅已很小，可认为摆架已达到平衡。最后调整到最小振幅时的手柄位置请保持不动。停机后用手转动试件使补偿盘上的平衡质量转到最高位置，这时的垂直轴平面称平衡量轴平面。
摆架平衡不等于试件平衡，还必须把补偿盘上的平衡质量转换到试件的平衡面上。
选试件圆盘 2 为待平衡面，根据平衡条件
m r l = m 'r 'l
p p p p p p
l'
m r = m' r' -p p p p pl
p
或 m = m'
pp
r'l'
p p
r 1
pp
r'l'
若取十广
=1，则m = m '。式中，
m '为平衡块质量，
r '是平衡块所处位置的半
rl
Pp
p
p
pp
径，1、l '是平衡面至板簧的距离。这些参数都是已知的，这样就求得在待平衡面2上
p p
应