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第6章 机械的平衡
6.1 复习笔记
本章主要介绍了刚性转子的静平衡和动平衡计算和平面机构的完全平衡和部分平衡的
计算。学习时需要重点掌握刚性转子的静平衡和动平衡计算（质径积的计算），常以计算题
的形式考查，而且几乎每年必考。除此之外，静（动）平衡条件、完全平衡、部分平衡等
内容，常以选择题、填空题和判断题的形式考查，复习时需要把握其具体内容，重点记忆。
一、机械平衡的目的及内容
1．机械平衡的目的
（1）设法平衡构件的不平衡惯性力，以消除或减小其带来的不良影响；
（2）对于利用不平衡惯性力产生的振动来工作的机械，则需研究如何合理利用不平
衡惯性力。
2．机械平衡的内容
（1）绕固定轴回转的构件的惯性力平衡（见表6-1-1）
表6-1-1 绕固定轴回转的构件的惯性力平衡
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（2）机构的平衡
作平面复合运动或往复移动的构件产生的惯性力无法在构件本身上找到平衡，必须研
究整个机构使各运动构件惯性力的合力以及合力偶得到完全的或部分的平衡，以消除或降
低最终传到机械基础上的不平衡惯性力，满足上述条件的平衡称为机械在机座上的平衡。
二、刚性转子的平衡计算（见表6-1-2）
表6-1-2 刚性转子的平衡计算
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图6-1-1 刚性转子的平衡计算
三、刚性转子的平衡实验
1．静平衡实验（见表6-1-3）
表6-1-3 静平衡实验
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2．动平衡实验
试验一般需在动平衡机上进行，动平衡机的内容见表6-1-4。
《机械原理》（第七版）孙桓主编 第8章 平面连杆机构及其设计
40第8章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计
§8—1 1 连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点
1．定义：连 杆 机 构：构件用低副联接而成的机构。
平面连杆机构：组成机构的构件都在相互平行的平面中运动的连杆机构。
空间连杆机构：组成机构的构件不在相互平行的平面中运动的连杆机构。
2．特点： 优：1）低副联接，面接触，磨损小，承载能力大。
2）杆状件，圆柱形或平面形接触面，易制造，传递运动远。
3）运动多样性（转、摆、移、平面运动等）
4）轨迹多样性。
缺：1）设计较困难。
2）运动副的制造误差会累积，从而降低机构的传动精度。
3）惯性力难平衡，不适用于高速。
3．应用： 很广泛（e.g：自行车，缝纫机，纺机等中都有应用）
§8—2 2 平面四杆机构的类型平面四杆机构的类型平面四杆机构的类型和应用和应用和应用
一．四杆机构的基本型式四杆机构的基本型式：：
四杆机构的基本型式为铰链四杆机构，其他四杆机构都可由其演化得到
1）铰链四杆机构： 四个构件通过转动副联接而成机构。 机机 架架：固定不动的构件——4.
连杆架连杆架连杆架：：与机架相连的杆——1、3。
曲曲 柄柄：能整周转动的连架杆。
摇摇 杆杆：不能整周转动的连架杆。
连连 杆杆：不与机架相连的杆——2。
2）周转副和摆转副：
周转副：组成转动副的两构件能相对整周转动的转动副
摆转副：组成转动副的两构件不能相对整周转动的转动副
1．曲柄摇杆机构： 两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构
2．双曲柄机构： 两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构 12
3
4《机械原理》（第七版）孙桓主编 第8章 平面连杆机构及其设计
413．双摇杆机构： 两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构
二． 平面四杆机构的演化型式平面四杆机构的演化型式 1．改变构件的形状和运动尺寸
初试自命题科目考试大纲格式
招生单位名称（盖章）： 填表人：
科目代码 科目名称 参考书目 考试大纲 是否使用计算器 备注
808 机械原理 1．《机械原理》(第八版)，孙桓、陈作模主编，高等教育出版社, 2013年；
2．《机械原理》（第2版），王知行、邓宗全主编，高等教育出版社，2006年；
3．《机械原理教程》，申永胜主编，清华大学出版社，2005年 一、 考试目的与要求
通过机械原理科目的考试，考察学生是否了解通用机械的组成原理，是否掌握机构运动分析与力分析的基本方法，是否掌握常用机构的基本原理、传动特点与设计方法，是否理解机械的平衡、机械的运转及其速度波动调节的原理，是否了解工业机器人操作机的分类及工业机器人的应用，是否了解机械设计的一般过程和机械系统方案的拟定方法。
机械原理科目的考试要求掌握平面机构的组成原理，运动与力分析原理；掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系的分类、传动特征与设计方法，掌握机械动力学分析的一般方法，了解工业机器人的分类与应用，了解机械系统方案的设计过程。
二、 考试范围
1绪论 机械原理的研究对象及内容，机械原理学科发展现状。
2机构的结构分析 平面机构与空间机构的组成及平面机构运动简图绘制，平面机构自由度计算方法，平面机构的组成原理、结构分类与分析以及高副低代方法。
3平面机构的运动分析 机构速度分析的速度瞬心法，机构运动分析的矢量方程图解法，机构运动分析的解析法。
4平面机构的力分析 构件惯性力和运动副中摩擦力的确定，机构动态静力分析的图解方法，考虑摩擦时机构的受力分析。
5机械的效率和自锁 机械效率的计算方法，机械自锁的应用与分析。 允许带无存储功能的计算器、绘图仪器（三角板、圆规、量角器等） 6机械的平衡 刚性转子的静平衡原理与计算，刚性转子的动平衡原理与计算，平面机构的平衡与计算。
机械原理孙恒课后答案
【篇一：机械原理(第七版) 孙桓主编 第7章】
ss=txt>1.设某机器的等效转动惯量为常数，则该机器作匀速稳定运转的条件
是 ，作变速稳定运转的条件
是。
2.机器中安装飞轮的原因，一般是为了 ，同时还可获得的效果。
3.在机器的稳定运转时期，机器主轴的转速可有两种不同情况，即稳定运转，在前一种情况，机器主轴速度是 ，在后一种情况，机器主轴速度
是 。
4.机器中安装飞轮的目的是和 。
7.机器等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)是根据 的原则进行转
化的，因而它的数值除了与各构件本身的质量（转动惯量)有关外，还
与 。
8.机器等效动力学模型中的等效力(矩)是根据则进行转化的，等效质量(转动惯量)是根据的原则进行转化的。
9.机器等效动力模型中的等效力(矩)是根据的原则进行转化的，
因而它的数值除了与原作用力(矩)的大小有关外，还与有关。
10.若机器处于起动(开车)阶段，则机器的功能关系应
是 ，机器主轴转速的变化情况将
是 。
11.若机器处于停车阶段，则机器的功能关系应是，机
器主轴转速的变化情况将
是 。
12.用飞轮进行调速时，若其它条件不变，则要求的速度不均匀系数越小，飞轮的转动
惯量将越 ，在满足同样的速度不均匀系数条件下，为了减小飞轮的转动惯量，
应将飞轮安装在 轴上。
13.当机器运转时，由于负荷发生变化使机器原来的能量平衡关系遭到破坏，引起机器 运转速度的变化，称为 ，为了重新达到稳定运转，需要采用来
调节。
14.在机器稳定运转的一个运动循环中，运动构件的重力作功等于因
为。
15.机器运转时的速度波动有速度波动两种，
前者采用，后者采用 进行调节。
16.若机器处于变速稳定运转时期，机器的功能特征应
有
，它的运动特征
是 。
17.当机器中仅包含 机构时，等效动力学模型中的等效质量(转动惯量)
