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机械网--回转体的平衡

发布时间:2021-11-17 22:13:34 阅读: 来源:化妆镜厂家

1、 回转体的平衡原理任何1个回转体在旋转,可以看作其体内的无数个微小质点在绕轴心作旋转运动,并因此产生离心惯性力,这些离心惯性力组成1个惯性力系,作用在回转体上,使之产生曲折变形。曲折变形改变了质点到旋转轴心的距离,使离心惯性力大小产生变化,又使回转体产生新的曲折变形,如此反复,直到抵抗曲折变形的弹性恢复力与离心惯性力平衡为止。在工程中,若回转体在离心惯性力的作用下,只产生微小的曲折变形,则称之为刚性回转体,反之,则称之为柔性回转体。假定1个任意形状的刚性回转体,以等角速度ω绕1固定z轴旋转,取z轴上任意1点为坐标原点,记为点o,依照理论力学原理可知,刚性回转体上的无数个质点产生的离心惯性力向点o简化的结果,将得到此惯性力系的主矢Ro及主矩Mo(见图1),用矢量表示为:

式中mi:第i个微小质点的质量 (Kg)ri:第i个微小质点到z轴的距离矢量 (m)Fi:第i个微小质点产生的离心惯性力 (N)M:刚性回转体的总质量 (Kg)rc:刚性回转体的质心C点到Z轴的距离矢量 (m)ρi:第i个微小质点到原点o的距离矢量 (m)Jyz:刚性回转体对x轴的离心惯性积 (Kg·m2)Jzx:刚性回转体对y轴的离心惯性积 (Kg·m2)图1 刚性回转体的惯性力系简图

主矢Ro的大小与原点o的位置选择无关,而主矩Mo的大小却与原点o的位置选择有关。刚性回转体在旋转时,主矢Ro和主矩Mo会随同产生旋转性变化,因此对支承轴产生交变的动压力,从而刚性回转体平衡的必要与充分条件是该惯性力系向任1点简化得到的主矢Ro和主矩Mo都为零,根据式(1⑴),由Ro=o可以推出rc=o,即z轴必须经过质心Co拆迁评估低怎样提价,根据式(1⑵),由Mo=o或|Mo|=o可以推出Jyz=o和Jzx=o,即z轴必须是刚性回转体的某1条惯性主轴。满足条件Ro=o和Mo=o的轴,就称为中心惯性主轴。为了使1个不平衡的刚性回转体成为平衡的回转体,就需要重新调解其质量散布,使其新的中心惯性主轴与旋转轴重合,这个进程就是回转体的平衡。2.平衡工艺和平衡精度1、校正面平衡1般是在垂直于旋转轴线,且被称为校正面的平面上进行。这个校正面是由回转体的形状及其允许加去重的位置所决定的。刚性回旋体的静平衡,1般只需要1个校正面,这个校正面应当是该回转体的质心所在的平面或其很近的位置,对刚性回转体的动平衡则必须选择两个校正面。如何肯定是进行静平衡还是进行动平衡,可以根据回旋体的两个支承轴承间的距离L,两个校正面的距离和回转体的直径D之间的关系,粗略的决定。表1.静平衡与动平衡的选择原则

2.平衡精度刚性回转体的惯性力系的主矢Ro=Mω² rc [见式(1⑴)],令U=Mrc,称为不平衡量,从而排除转速ω的影响,这样可以更好地表现惯性力的大小。工程中也常常使用|U|=mr来肯定校正质量m及校正半径r的大小。1般来说,回转体的总质量越大,允许的剩余不平衡量也越大,为了方便地比较两个不同质量的回转体的平衡精度,采取不平衡量U是很不适当的,因此在工程中采取了偏心距e=|U| / M,当U的量纲单位为g·mm,回转体总质量M的量纲单位为Kg时,偏心距e的量纲单位就为μm。偏心距e有可称为剩余不平衡率,即每单位质量上的剩余不平衡量。由国际标准化组织推荐,以质心c点旋转时的线速度eω为平衡精度等级,记为平衡精度等级G,量纲单位为mm/s,并以G的大小作为精度标号。平衡机精度等级之间的公比为2.5,共分为G4000,G1600,G630,G250,G100,G40,G16,G6.3,G2.5,G1,G0.4共101级。在肯定某1回转体的精度等级G时,不但要考虑技术上的先进性,还应当注意经济上的公道性,不应盲目地寻求高精度等级。在工程中可以根据不同类型的工作机械、利用处合、转速高低、用户意见等来肯定其精度等级。表2 各种典型刚性转子平衡精度等级(部分) 精度等级eω(1)(2) mm/s 转子类型 G 0.40.4精密磨床、主轴、陀螺仪、磨轮及精密电机转子G 11磁带录音机及留声机驱动件磨床驱动机特殊要求的小型电机转子G 2.52.5燃气和蒸汽涡轮、主涡轮、小电机转子(玩具车)透平压气机机床驱动件特殊要求的小型电机转子、水轮泵

G 6镇政府可以强制拆除吗.36.3工厂的机器零件海轮的齿轮离心机的鼓轮,水轮泵风扇飞轮、泵的叶轮 普通的电机转子 G 1616农业机械零件汽车、货车、发动机单个零件特殊要求的6缸、多缸发动机的曲轴驱动件特殊要求的驱动轴、螺旋桨、粉碎机的零件

G 4040车轮、轮箍、4冲程汽油、柴油机的曲轴驱动件汽车、货车和机车发动机的曲轴驱动件

平衡精度等级G与偏心距e之间的关系为G=eω/1000(2⑴)例1. 某电机转子的平衡精度级为G6.3,转子最高转速为n=3000r/min,转子的总质量为5Kg,问平衡后的最大允许不平衡量|U|是多少?当校正半径为20mm时,其剩余不平衡质量m是多少?解:ω=2πn/60=nπ/30 ,代入式(2⑴),求出允许的剩余偏心距eper为

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