机构设计技术
第十五讲 转子平衡
15.1 机械平衡的相关概念
1. 机械平衡的目的 先来了解机械平衡是什么？
? 机械在运转时，构件的不平衡惯性力将在运动副中产Th附件动压力。
? 增大运动副中的摩擦力和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命。 ? 由于这些惯性力的大小和方向一般都是周期性变化的，将会引起机械及其基础产Th强迫振动。
因此，研究机械平衡的目的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Th的惯性力，提高机械系统的工作性能，延长机械使用寿命。
15.1 机械平衡的相关概念 2. 机械平衡的分类与简述 工作转速与一阶临界转速之比小于 0.7的平衡 当 时，可不考虑转子 的宽度影响，惯性力偶距可忽略 不计 ，转子质量分布可认为在 同一平面内，属于静不平衡问题。 静不平衡刚性转子的平衡动不平衡 当 时， 转子的宽度不能 忽略，惯性力偶 矩的影响也不能忽略不计。属动 不平衡问题 机 转子的平衡械 （本讲重点 ） 挠性转子的平衡 平 衡 机构的平衡 作往复移动或平面复合运动的构件，其所产Th 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。 工作转速与一阶临界转速之比大于 0.7的平衡 15.1 机械平衡的相关概念
如图（a）所示的内燃机曲轴，结构上对回转轴线不对称。图（b）所示盘状零件，由于尺寸、重量较大，设计时要留有穿钢丝绳的起吊孔，从而造成了转子的不平衡。
（b）
（a）
在设计过程中，可利用在转子上加减配重的方法，使转子上的惯性力和惯性力偶矩的合力为零，从而使其回转轴线与中心主惯性轴线重合。
15.2 刚性转子的平衡设计 15.2.1 刚性转子的静平衡设计 现对宽径比 的圆盘状转子进行静平衡设计。 在图a所示的转子上，已知三个不平衡质量的大小分别为：m1、m2、m3； 相对直角坐标yOz的方位为r1、θ1，r2、θ2。设应加的配重的质量为m， 相对直角坐标yOz的方位为r、θ。 (a） 设计的关键问题：找出转子在该平面上应加或应减配重的大小与方位。
第十五讲课堂课件
