機(jī)械原理清華 機(jī)械的平衡

第11章機(jī)械的平衡11.1平衡的分類和平衡方法11.2剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì)11.3剛性轉(zhuǎn)子的平衡試驗(yàn)11.4撓性轉(zhuǎn)子平衡簡介11.5平面機(jī)構(gòu)的平衡設(shè)計(jì)11.1平衡的分類和平衡方法

11.1.1機(jī)械平衡的分類轉(zhuǎn)子的平衡：其慣性力和慣性力矩的平衡問題。（2）撓性轉(zhuǎn)子的平衡：當(dāng)工作轉(zhuǎn)速大于一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子平衡。1)轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)子：繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件。（1）剛性轉(zhuǎn)子的平衡：作轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子平衡。機(jī)構(gòu)在機(jī)架上的平衡：

總慣性力和總慣性力矩在機(jī)架上得到完全或部分平衡。2)機(jī)構(gòu)的平衡機(jī)構(gòu)的平衡：一般是指存在有往復(fù)運(yùn)動(dòng)或平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的機(jī)構(gòu)平衡。慣性力和慣性力矩不可能在構(gòu)件內(nèi)部消除所有構(gòu)件上的慣性力和慣性力矩可合成為一個(gè)通過機(jī)構(gòu)質(zhì)心并作用于機(jī)架上的總慣性力和慣性力矩。11.1.2機(jī)械平衡的方法2)平衡試驗(yàn)

1)平衡設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，采取措施消除或減少產(chǎn)生有害振動(dòng)的不平衡慣性力。平衡試驗(yàn)：通過試驗(yàn)的方法加以平衡。平衡設(shè)計(jì)的機(jī)械：理論上達(dá)到平衡不平衡現(xiàn)象：達(dá)不到原來的設(shè)計(jì)要求制造不精確材料不均勻安裝不準(zhǔn)確11.2剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì)

若不平衡，則需要在結(jié)構(gòu)上采取措施消除不平衡慣性力的影響。

轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì):在轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)階段，尤其是在對高速轉(zhuǎn)子及精密轉(zhuǎn)子進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對其進(jìn)行平衡計(jì)算，以檢查其慣性力和慣性力矩是否平衡。11.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計(jì)靜不平衡現(xiàn)象：轉(zhuǎn)子的質(zhì)心不在回轉(zhuǎn)軸線上，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其偏心質(zhì)量就會產(chǎn)生離心慣性力，從而在運(yùn)動(dòng)副中引起附加動(dòng)壓力。根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)定出偏心質(zhì)量的大小和方位；計(jì)算出為平衡偏心質(zhì)量需添加的平衡質(zhì)量的大小及方位；在轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)圖上加上該平衡質(zhì)量，以便使設(shè)計(jì)出來的轉(zhuǎn)子在理論上達(dá)到平衡。徑寬比D/b≥5的轉(zhuǎn)子（砂輪、飛輪、齒輪）：可近似地認(rèn)為其不平衡質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)。靜平衡設(shè)計(jì)：盤形轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計(jì)舉例：已知：分布于同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的偏心質(zhì)量為m1,m2和m3從回轉(zhuǎn)中心到各偏心質(zhì)量中心的向徑為r1，r2和r3。當(dāng)轉(zhuǎn)子以等角速度w轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心慣性力分別為：F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3。

11.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計(jì)

增加一個(gè)平衡質(zhì)量mb，其向徑為rb所產(chǎn)生的離心慣性力為Fb。11.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計(jì)要求平衡時(shí)，F(xiàn)b,F1,F2,F3所形成的合力F應(yīng)為零：F=F1+F2+F3+Fb=0

11.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計(jì)質(zhì)量與向徑的乘積稱為質(zhì)徑積，表示在同一轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子上各離心慣性力的相對大小和方位。m和e分別為轉(zhuǎn)子的總質(zhì)量和總質(zhì)心的向徑；mi和ri分別為轉(zhuǎn)子各個(gè)偏心質(zhì)量及其質(zhì)心的向徑；mb和rb分別為所增加的平衡質(zhì)量及其質(zhì)心的向徑。轉(zhuǎn)子平衡后，其總質(zhì)心將與回轉(zhuǎn)軸線相重合，即e=0。根據(jù)質(zhì)徑積mbrb，確定rb和平衡質(zhì)量大小。安裝方向：向量圖上所指的方向。11.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計(jì)若轉(zhuǎn)子的實(shí)際結(jié)構(gòu)不允許在向徑rb的方向上安裝平衡質(zhì)量，如何做？為了使設(shè)計(jì)出來的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不致過大，一般應(yīng)盡可能將rb選大些，這樣可使mb小些。

11.2.1剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的靜平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)在向向徑徑rb的相相反反方方向向上上去去掉掉一一部部分分質(zhì)質(zhì)量量來來使使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子得得到到平平衡衡??！可在在另另外外兩兩個(gè)個(gè)回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平平面面內(nèi)內(nèi)分分別別安安裝裝平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量，，以以使使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子得得以以平平衡衡。。若在在所所需需平平衡衡的的回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)面面內(nèi)內(nèi)實(shí)實(shí)際際結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)不不允允許許安安裝裝或或減減少少平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量？？（2））對于于靜靜不不平平衡衡的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子，，無無論論它它有有多多少少個(gè)個(gè)偏偏心心質(zhì)質(zhì)量量，，都都只只需需要要適適當(dāng)當(dāng)?shù)氐卦鲈黾蛹右灰粋€(gè)個(gè)平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量即即可可獲獲得得平平衡衡,即即對對于于靜靜不不平平衡衡的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子，，需需加加平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量的的最最少少數(shù)數(shù)目目為為1。11.2.1剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的靜平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)結(jié)論論：：（1））靜平平衡衡的的條條件件：：分分布布于于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子上上的的各各個(gè)個(gè)偏偏心心質(zhì)質(zhì)量量的的離離心心慣慣性性力力的的合合力力為為零零或或質(zhì)質(zhì)徑徑積積的的向向量量和和為為零零。。11.2.2剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)徑寬寬比比D/b<5的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子（（多多缸缸發(fā)發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的曲曲柄柄、、汽汽輪輪機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子））。。特點(diǎn)點(diǎn)：：軸軸向向?qū)拰挾榷容^較大大，，其其質(zhì)質(zhì)量量分分布布在在幾幾個(gè)個(gè)不不同同的的回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平平面面內(nèi)內(nèi)。。轉(zhuǎn)子子的的動(dòng)動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)：：根據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)確確定定出出各各個(gè)個(gè)不不同同回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平平面面內(nèi)內(nèi)偏偏心心質(zhì)質(zhì)量量的的大大小小和和位位置置。。計(jì)算算出出為為使使轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子得得到到動(dòng)動(dòng)平平衡衡所所需需增增加加的的平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量的的數(shù)數(shù)目目、、大大小小及及方方位位；；在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)圖圖上上加加上上這這些些平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量，，以以便便使使設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)出出來來的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子在在理理論論上上達(dá)達(dá)到到動(dòng)動(dòng)平平衡衡。。動(dòng)不不平平衡衡問問題題：：在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的情情況況下下才才能能顯顯示示出出來來的的不不平平衡衡現(xiàn)現(xiàn)象象。。11.2.2剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子上上的的偏偏心心質(zhì)質(zhì)量量m1,m2和m3分別別在在回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)平平面面1，2，3內(nèi)，，其其質(zhì)質(zhì)心心的的向向徑徑分分別別為為r1、r2、r3。當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子以以等等角角速速度度w轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，，平平面面1內(nèi)的的偏偏心心質(zhì)質(zhì)量量m1所產(chǎn)產(chǎn)生生的的離離心心慣慣性性力力：：F1=m1w2。在轉(zhuǎn)子的兩端選定兩個(gè)垂直轉(zhuǎn)子軸線的平面

T'

、

T"。設(shè)

T'與

T"相距

l，平面1到平面

T'

、

T"的距離分別為、F1可用分解到平面

T‘

和T"中的力、

來代替。11.2.2剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)由理理論論力力學(xué)學(xué)的的知知識識可可知知、分別為平面、

中向徑為r1的偏心質(zhì)量、所產(chǎn)生的離心慣性力。原分布在平面1、2、3上的偏心質(zhì)量、、，完全可以用平面

、上的

和

，

和

，

和

所代替，它們的不平衡效果是一樣的。對于于平平面面：11.2.2剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的動(dòng)動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)問問題題可可以以用用靜靜平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的方方法法來來解解決決??！對于平面

：

無論是用解析法還是圖解法，均可解出，的大小及方位。動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)步步驟驟：：在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子上上選選定定兩兩個(gè)個(gè)適適于于安安裝裝平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量的的平平面面作作為為平平衡衡平平面面或或校校正正平平面面；；確定定需需在在兩兩個(gè)個(gè)平平衡衡平平面面內(nèi)內(nèi)增增加加的的平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量的的質(zhì)質(zhì)徑徑積積大大小小和和方方向向；；選定定向向徑徑，，將將平平衡衡質(zhì)質(zhì)量量加加到到轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子相相應(yīng)應(yīng)的的方方位位上上。。11.2.2剛性性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子的的動(dòng)平平衡衡設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)小結(jié)結(jié)：：(1)動(dòng)平平衡衡的的條條件件：：當(dāng)當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子上上分分布布在在不不同同平平面面內(nèi)內(nèi)的的各各個(gè)個(gè)質(zhì)質(zhì)量量所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的空空間間離離心心慣慣性性力力系系的的合合力力及及合合力力矩矩均均為為零零。。11.2.2剛性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的的動(dòng)平衡衡設(shè)計(jì)計(jì)(2)對于動(dòng)動(dòng)不平平衡的的轉(zhuǎn)子子，需需加平平衡質(zhì)質(zhì)量的的最少少數(shù)目目為2。動(dòng)不不平衡衡又稱稱為雙雙面平平衡，，而靜靜平衡衡則稱稱為單單面平平衡。。(3)經(jīng)經(jīng)過動(dòng)動(dòng)平衡衡的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子一一定靜靜平衡衡；反反之，，經(jīng)過過靜平平衡的的轉(zhuǎn)子子則不不一定定是動(dòng)動(dòng)平衡衡的。。11.3剛剛性性轉(zhuǎn)子子的平平衡試試驗(yàn)試驗(yàn)原原因及及目的的：平衡設(shè)設(shè)計(jì)：：理論論上是是完全全平衡衡的。。還會出出現(xiàn)不不平衡衡現(xiàn)象象。需要用用試驗(yàn)驗(yàn)的方方法對對其做做進(jìn)一一步平平衡。。11.3.1剛剛性性轉(zhuǎn)子子的靜靜平衡衡試驗(yàn)驗(yàn)當(dāng)剛性性轉(zhuǎn)子子的徑徑寬比比D/b≥5時(shí)，通通常只只需對對轉(zhuǎn)子子進(jìn)行行靜平平衡試試驗(yàn)。。靜平衡衡試驗(yàn)驗(yàn)所用用的設(shè)設(shè)備稱稱為靜平衡衡架。。導(dǎo)軌式式靜平平衡架架：應(yīng)將兩兩導(dǎo)軌軌調(diào)整整為水水平且且互相相平行行；將轉(zhuǎn)子子放在在導(dǎo)軌軌上，，讓其其輕輕輕地自自由滾滾動(dòng)；；待轉(zhuǎn)子子停止止?jié)L動(dòng)動(dòng)時(shí)，，其質(zhì)質(zhì)心S必在軸軸心的的正下下方，，這時(shí)時(shí)在軸軸心的的正上上方任任意向向徑處處加一一平衡衡質(zhì)量量（一一般用用橡皮皮泥））；反復(fù)試試驗(yàn)，，加減減平衡衡質(zhì)量量，直直至轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子能能在任任何位位置保保持靜靜止為為止；；根據(jù)橡橡皮泥泥的質(zhì)質(zhì)量和和位置置，得得到其其質(zhì)徑徑積；；根據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，在在合適適的位位置上上增加加或減減少相相應(yīng)的的平衡衡質(zhì)量量。11.3.1剛剛性性轉(zhuǎn)子子的靜靜平衡衡試驗(yàn)驗(yàn)圓盤式式靜平平衡架架：當(dāng)轉(zhuǎn)子子兩端端支承承軸的的尺寸寸不同同時(shí)，，應(yīng)采采用這這種平平衡架架。徑寬比比D/b＜5的剛性性轉(zhuǎn)子子：必必要時(shí)時(shí)在制制成后后還要要進(jìn)行行動(dòng)平衡衡試驗(yàn)驗(yàn)。11.3.2剛剛性性轉(zhuǎn)子子的動(dòng)動(dòng)平衡衡試驗(yàn)驗(yàn)動(dòng)平衡衡試驗(yàn)驗(yàn)一般般需要要在專專用的的動(dòng)平平衡機(jī)機(jī)上進(jìn)進(jìn)行，，確定定需加加于兩兩個(gè)平平衡平平面中中的平平衡質(zhì)質(zhì)量的的大小小及方方位。。11.3.2剛剛性性轉(zhuǎn)子子的動(dòng)動(dòng)平衡衡試驗(yàn)驗(yàn)一種帶帶微機(jī)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)的硬硬支承承動(dòng)平平衡機(jī)機(jī)該動(dòng)平平衡機(jī)機(jī)由機(jī)機(jī)械部部分、、振動(dòng)動(dòng)信號號預(yù)處處理電電路和和微機(jī)機(jī)三部部分組組成。。11.4撓撓性性轉(zhuǎn)子子平衡衡簡介介當(dāng)轉(zhuǎn)子子的工工作轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速超超過第第一臨臨界轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時(shí)時(shí)，由由離心心慣性性力所所引起起的彎彎曲變變形增增加到到不可可忽略略的程程度，，且其其變形形量隨隨轉(zhuǎn)速速變化化，這這類轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子稱稱為撓性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。由于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子在在運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)產(chǎn)生明明顯的的變形形---動(dòng)撓度度。要平衡衡其離離心慣慣性力力盡量消消除其其動(dòng)撓撓度!!!用用剛性性轉(zhuǎn)子子的平平衡方方法是是不能能解決決撓性性轉(zhuǎn)子子動(dòng)平平衡問問題11.4撓撓性性轉(zhuǎn)子子平衡衡簡介介（2））消除或或減小小轉(zhuǎn)子子的支支承動(dòng)動(dòng)反力力，并并不一一定能能減小小轉(zhuǎn)子子的彎彎曲變變形程程度，，而明明顯的的動(dòng)撓撓度對對轉(zhuǎn)子子具有有不利利的影影響。。（1））由于于存在在著隨隨角速速度ω變化的的動(dòng)撓撓度y，因此在在一個(gè)個(gè)角速速度下下平衡衡好的的轉(zhuǎn)子子，不不能保保證在在其它它轉(zhuǎn)速速下仍仍處于于平衡衡狀態(tài)態(tài)。撓性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子動(dòng)動(dòng)平衡衡的特特點(diǎn)：：11.5平平面面機(jī)構(gòu)構(gòu)的平平衡設(shè)設(shè)計(jì)一般存存在往往復(fù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)或或平面面復(fù)合合運(yùn)動(dòng)動(dòng)構(gòu)件件，其其慣性性力和和慣性性力矩矩不可可能在在構(gòu)件件內(nèi)部部平衡衡。機(jī)構(gòu)在在機(jī)架架上的的平衡衡：設(shè)法使使總慣慣性力力和總總慣性性力矩矩在機(jī)機(jī)架上上得到到完全全或部部分平平衡。。將所有有構(gòu)件件上的的慣性性力和和慣性性力矩矩合成成為一一個(gè)通通過機(jī)機(jī)構(gòu)質(zhì)質(zhì)心并并作用用于機(jī)機(jī)架上上的總總慣性性力和和慣性性力矩矩。11.5.1平平面面機(jī)構(gòu)構(gòu)慣性性力的的平衡衡條件件要使機(jī)機(jī)構(gòu)作作用于于機(jī)架架上的的總慣慣性力力F得以平平衡，，就必必須滿滿足F=-mas=0m—機(jī)構(gòu)中中活動(dòng)動(dòng)構(gòu)件件的總總質(zhì)量量as—機(jī)機(jī)構(gòu)總總質(zhì)心心S的加速速度m不可能能為零零，故故必須須使as為零，，即機(jī)機(jī)構(gòu)總總質(zhì)心心S應(yīng)作勻勻速直直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)或或靜止止不動(dòng)動(dòng)。又由于于機(jī)構(gòu)構(gòu)中各各構(gòu)件件的運(yùn)運(yùn)動(dòng)是是周期期性變變化的的，故故總質(zhì)質(zhì)心S不可能能永遠(yuǎn)遠(yuǎn)作勻勻速直直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)。。11.5.1平平面面機(jī)構(gòu)構(gòu)慣性性力的的平衡衡條件件要使機(jī)機(jī)構(gòu)作作用于于機(jī)架架上的的總慣慣性力力F得以平平衡，，就必必須滿滿足F=-mas=0完全或或部分分地平平衡方方法：：構(gòu)件的的合理理布置置加平衡衡質(zhì)量量加平衡衡機(jī)構(gòu)構(gòu)平衡條條件：：欲使總總慣性性力F=0，只有設(shè)設(shè)法使使總質(zhì)質(zhì)心S靜止不不動(dòng)。。1)加加平平衡質(zhì)質(zhì)量法法在某些些機(jī)構(gòu)構(gòu)中,可通通過在在構(gòu)件件中添添加平平衡質(zhì)質(zhì)量的的方法法來完完全平平衡其其慣性性力。。11.5.2機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)慣性性力的的完全全平衡衡質(zhì)量替替代法法：將構(gòu)件件的質(zhì)質(zhì)量簡簡化成成幾個(gè)個(gè)集中中質(zhì)量量，并并使它它們所所產(chǎn)生生的力力學(xué)效效應(yīng)與與原構(gòu)構(gòu)件所所產(chǎn)生生的力力學(xué)效效應(yīng)完完全相相同。。用來確確定平平衡質(zhì)質(zhì)量的的方法法：質(zhì)量替替代法法主導(dǎo)點(diǎn)點(diǎn)向量量法線性獨(dú)獨(dú)立向向量法法本課程程僅介介紹質(zhì)質(zhì)量替替代法法。1)加加平平衡質(zhì)質(zhì)量法法為使替替代前前后的的力學(xué)學(xué)效應(yīng)應(yīng)完全全相同同，必必須滿滿足下下列條條件：：（1））所有有替代代質(zhì)量量之和和與原原構(gòu)件件質(zhì)量量相等等；（2））所有有替代代質(zhì)量量的總總質(zhì)心心與原原構(gòu)件件的質(zhì)質(zhì)心重重合；；（3））所有有替代代質(zhì)量量對質(zhì)質(zhì)心的的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量量與原原構(gòu)件件對質(zhì)質(zhì)心的的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量量相同同。設(shè)一構(gòu)構(gòu)件質(zhì)質(zhì)量為為m，其對質(zhì)質(zhì)心S的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量量為Js。若以n個(gè)集中中質(zhì)量量m1,m2...mn來替代代，替替代點(diǎn)點(diǎn)的坐坐標(biāo)為為(x1,y1),(x2,y2)，...(xn,yn)1)加加平平衡質(zhì)質(zhì)量法法質(zhì)量動(dòng)動(dòng)替代代：滿足上上述三三個(gè)條條件時(shí)時(shí)，替替代質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)產(chǎn)生的的總慣慣性力力和慣慣性力力矩與與原構(gòu)構(gòu)件的的慣性性力和和慣性性力矩矩相等等。注意：：質(zhì)量動(dòng)動(dòng)替代代后，，替代代質(zhì)量量的動(dòng)動(dòng)能之之和與與原構(gòu)構(gòu)件的的動(dòng)能能相等等；而而質(zhì)量量靜替替代后后，動(dòng)動(dòng)能則則不相相等。。質(zhì)量靜靜替代代：若只滿滿足前前兩個(gè)個(gè)條件件，則則替代代質(zhì)量量的總總慣性性力和和原構(gòu)構(gòu)件的的慣性性力相相同，，而慣慣性力力矩不不同。?！镜湫托屠}題】例2：：對圖圖示鉸鉸鏈四四桿機(jī)機(jī)構(gòu)。。進(jìn)行平平衡設(shè)設(shè)計(jì)，，以使使其運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)機(jī)構(gòu)構(gòu)慣性性力完完全平平衡。。1)加加平平衡質(zhì)質(zhì)量法法已知：：lAB=120mm,lBC=400mm,lCD=280mm,lDA=450mm,各桿的的質(zhì)量量及質(zhì)質(zhì)心S1,S2,S3的位置置分別別為m1=0.1kg,lAS=75mm,m2=0.8kg,lBS2=200mm,m3=0.4kg,lDS3=150mm。解題方法：：本題采用質(zhì)質(zhì)量靜替代代法。通過在兩連連架桿BA和CD延長線上各各加一個(gè)平平衡質(zhì)量使使其達(dá)到完完全平衡。。1)加平平衡質(zhì)量法法設(shè)re1=100mm,re3=200mm，通過計(jì)算求求得me1,me3，并求出機(jī)構(gòu)構(gòu)平衡后的的總質(zhì)量m及總質(zhì)心位位置S。1)加平平衡質(zhì)量法法解題步驟：：2）對稱布布置法當(dāng)機(jī)構(gòu)本身身要求多套套機(jī)構(gòu)同時(shí)時(shí)工作時(shí)，，可采用對對稱布置方方式使慣性性力得到完完全平衡由于機(jī)構(gòu)各各構(gòu)件的尺尺寸和質(zhì)量量完全對稱稱，故在運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程中中其總質(zhì)心心將保持不不動(dòng)。利用對稱機(jī)機(jī)構(gòu)可得到到很好的平平衡效果，，但機(jī)器的的體積將會會增大。11.5.3機(jī)構(gòu)構(gòu)慣性力的的部分平衡衡部分平衡:平衡機(jī)構(gòu)總總慣性力中中的一部分分。常用的方法法有：(1)加加平衡質(zhì)量量法(2)近似似對稱布置置法(3)加加平衡機(jī)構(gòu)構(gòu)法11.5.3機(jī)構(gòu)構(gòu)慣性力的的部分平衡衡(1)加加平衡質(zhì)量量法圖示的曲柄柄滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)：用質(zhì)量量靜替代可