第十七章機械平衡和調(diào)速

第十七章機械平衡和調(diào)速§⒈概述轉(zhuǎn)動→慣性力→附加動壓力，磨擦力，強度↓→振動、工作精度↓效率、可靠性↓甚至共振。故需平衡。機械動能變化→速度變化→附加動壓力。需調(diào)速?！膦不剞D(zhuǎn)件的靜平衡一、回轉(zhuǎn)件的靜平衡計算對于軸向尺寸較小的盤狀轉(zhuǎn)子即寬徑比(B/D)小于0.2，例如齒輪、盤形凸輪、帶輪、鏈輪及葉輪等，它們的質(zhì)量可以視為分布在同一平面內(nèi)。如圖所示，紅色小塊為偏心質(zhì)量，轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)過程中必然產(chǎn)生慣性力，從而在轉(zhuǎn)動副中引起附加動壓力。剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡就是利用在剛性轉(zhuǎn)子上加減平衡質(zhì)量的方法，使其質(zhì)心回到回轉(zhuǎn)軸線上，從而使轉(zhuǎn)子的慣性力得以平衡的一種平衡措施。右圖：各不平衡質(zhì)量產(chǎn)生之離心慣性力合力不為零。在同平面加減一質(zhì)量使之平衡。即：可寫為：mr為質(zhì)徑積，是矢量右圖即為：二、回轉(zhuǎn)件的靜平衡試驗經(jīng)平衡計算加平衡重還須逐個進行靜平衡試驗。若結(jié)構(gòu)上不可能在所需平衡面內(nèi)增減平衡質(zhì)量，則可在另選兩平面內(nèi)增減質(zhì)量使之平衡。L/D＞0.2的回轉(zhuǎn)件，須動平衡。方法：將各面不平衡質(zhì)量等效分解到選定的兩個平面，在該兩平面內(nèi)進行平衡。一、回轉(zhuǎn)件的動平衡計算§⒊回轉(zhuǎn)件的動平衡則可認為偏心質(zhì)量集中在T′和T″兩平面內(nèi)，分別平衡即可。二、回轉(zhuǎn)件的動平衡試驗由于動平衡同時滿足了靜平衡條件，故達到動平衡的回轉(zhuǎn)體一定是靜平衡的，但滿足靜平衡的回轉(zhuǎn)體不一定達到動平衡。L/D＞0.2的回轉(zhuǎn)件，須作動平衡試驗。§⒋機器速度波動的調(diào)節(jié)一、機器速度波動的原因及類型⒈啟動階段驅(qū)動功＞消耗功⒉穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段驅(qū)動功=消耗功⒊停車階段驅(qū)動功＜消耗功分類：1、周期性速度波動機械能增減呈周期性變化，

一個周期內(nèi)Wd＝Wr解決方法：安裝飛輪作用：將速度波動限制在一定范圍內(nèi)。2、非周期性速度波動機械能增減呈不規(guī)則的變化。用飛輪不能解決，需用調(diào)速器二、周期性速度波動的調(diào)節(jié)⒈機械運轉(zhuǎn)的平均角速度和不均勻系數(shù)平均角速度：機械運轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)

[δ]查表17．1如知：

δ和ωm便可求得⒉飛輪轉(zhuǎn)動慣量的計算設計飛輪是根據(jù)ωm，［δ］設計飛輪轉(zhuǎn)動慣量Ｊ。

最大盈虧功：一個周期中最大動能與最小動能之差2.非周期性速度波動如果驅(qū)動力或阻力無規(guī)律地變化，會引起機械運轉(zhuǎn)速度波動規(guī)則隨機且無一定周期，這種現(xiàn)象稱為非周期性波動，此時飛輪已不能達到調(diào)節(jié)速度的目的，需采用特殊的調(diào)速器。當外力（驅(qū)動力和阻力）的變化是隨機的、不規(guī)則的，沒有一定的周期性時，機械和速度也呈非周期性波動。當盈功過多時，速度可能變得太快；當虧功過多時，速度可能變得太慢。為此，必須調(diào)節(jié)驅(qū)動力作功和阻力作功的比值，此時飛輪已不能滿足要求，只能采用特殊的裝置使驅(qū)動力所作的功隨阻力作功的變化而變化，并使兩功趨于平衡，以使機械平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。這種特殊的裝置稱為調(diào)速器