十七章机械的平衡与调速.ppt

第十七章 机械的平衡与调速,§概述 §回转件的静平衡 §回转件的动平衡 §机器速度波动的调节,§概述,转动惯性力附加动压力，磨擦力，强度振动、工作精度效率、可靠性甚至共振。 故需平衡。,机械动能变化速度变化附加动压力。需调速。,§回转件的静平衡,一、回转件的静平衡计算,对于轴向尺寸较小的盘状转子即宽径比(B/D)小于0.2，例如齿轮、盘形凸轮、带轮、链轮及叶轮等，它们的质量可以视为分布在同一平面内。如图所示，红色小块为偏心质量，转子在运转过程中必然产生惯性力，从而在转动副中引起附加动压力。刚性转子的静平衡就是利用在刚性转子上加减平衡质量的方法，使其质心回到回转轴线上，从而使转子的惯性力得以平衡的一种平衡措施。,右图：各不平衡质量产生之离心惯性力合力不为零。在同平面加减一质量使之平衡。即：,可写为：,mr为质径积，是矢量 右图即为：,二、回转件的静平衡试验,经平衡计算加平衡重还须逐个进行静平衡试验。,若结构上不可能在所需平衡面内增减平衡质量，则可在另选两平面内增减质量使之平衡。,L/D0.2的回转件，须动平衡。 方法：将各面不平衡质量等效分解到选定的两个平面，在该两平面内进行平衡。,一、回转件的动平衡计算,§回转件的动平衡,则可认为偏心质量集中在T和T两平面内，分别平衡即可。,二、回转件的动平衡试验,由于动平衡同时满足了静平衡条件，故达到动平衡的回转体一定是静平衡的，但满足静平衡的回转体不一定达到动平衡。,L/D0.2的回转件，须作动平衡试验。,§机器速度波动的调节,一、机器速度波动的原因及类型 启动阶段 驱动功消耗功 稳定运转阶段 驱动功=消耗功 停车阶段 驱动功消耗功,分类：,1、周期性速度波动,机械能增减呈周期性变化， 一个周期内WdWr,解决方法：安装飞轮 作用：将速度波动限制在一定范围内。,2、非周期性速度波动,机械能增减呈不规则的变化。,用飞轮不能解决，需用调速器,二、周期性速度波动的调节 机械运转的平均角速度和不均匀系数 平均角速度：,机械运转的不均匀系数,查表171,如知： 和m便可求得,飞轮转动惯量的计算,设计飞轮是根据m ，设计飞轮转动惯量。,最大盈亏功：一个周期中最大动能与最小动能之差,2.非周期性速度波动 如果驱动力或阻力无规律地变化，会引起机械运转速度波动规则随机且无一定周期，这种现象称为非周期性波动，此时飞轮已不能达到调节速度的目的，需采用特殊的调速器。当外力（驱动力和阻力）的变化是随机的、不规则的，没有一定的周期性时，机械和速度也呈非周期性波动。当盈功过多时，速度可能变得太快；当亏功过多时，速度可能变得太慢。为此，必须调节驱动力作功和阻力作功的比值，此时飞轮已不能满足要求，只能采用特殊的装置使驱动力所作的功随阻力作功的变化而变化，并使两功趋于平衡，以使机械平稳运转。这种特殊的装置称为调速器。（见调速器的原理）,前角0：前刀面与基面间的夹角（在主剖面中测量）。,图1.11(a) 主剖面系标注的刀具角度,