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第16章机械的平衡及周期性速度波动的调节16。
1 机械平衡16。
1。
1机械平衡的目的与内容机械中有许多构件是绕固定轴线回转的,这类作回转运动的构件称为回转件（或称转子)。
每个回转件都可看作是由若干质量组成的。
从理论力学可知，一偏离回转中心距离为r的质量m，当以角速度ω转动时,所产生的离心力F为F=mrω2如果回转件的结构不对称、制造不准确或材质不均匀，便会使整个回转件在转动时产生离心力系的不平衡，使离心力系的合力（主向量）和合力偶矩（主矩）不等于零。
它们的方向随着回转件的转动而发生周期性的变化并在轴承中引起一种附加的动压力,使整个机械产生振动。
这种机械振动往往引起机械工作精度和可靠性的降低，零件材料的疲劳损坏以及令人厌倦的噪声，甚至周围的设备和厂房建筑也会受到影响和破坏。
此外,附加动压力对轴承寿命和机械效率也有直接的不良影响。
近代高速重型和精密机械的发展，使上述问题显得更加突出。
因此，调整回转件的质量分布，使回转件工作时离心力系达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动,这就是回转件平衡的目的.在机械工业中，如精密机床主轴、电动机转子、发动机曲轴、一般汽轮机转子和各种回转式泵的叶轮等都需要进行平衡.本章讨论的对象限于刚性回转件，即用于一般机械中的回转件。
至于高速大型汽轮机和发电机转子等，因构件回转时的变形问题不容忽视,属于挠性回转件，其平衡原理和方法请参阅其他有关书籍。
16.1。
2 刚性转子的平衡计算对于绕固定轴线转动的回转件，若已知组成该回转件的各质量的大小和位置，可用数学方法分析回转件达到平衡的条件，并求出所需的平衡质量的大小和位置。
现根据组成回转件各质量的不同分布，分两种情况进行分析。
一、质量分布在同一回转面内对于轴向尺寸很小的回转件，如叶轮、飞轮、砂轮等,其质量的分布可以近似地认为在同一回转面内。
因此，当该回转件匀速转动时，这些质量所产生的离心力构成同一平面内汇交于回转中心的力系。
第六章 机械的平衡§6-1 机械平衡的目的及内容1．机械平衡的目的机械在运转时，构件所产生的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力。
这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且由于这些惯性力一般都是周期性变化的，所以必将引起机械及其基础产生强迫振动。
如其频率接近于机械的固有频率，则不仅会影响到机械本身还会使附近的工作机械及厂房建筑受到影响甚至破坏。
机械平衡的目的就是设法将构件的不平衡惯性力加以平衡以消除或减小其不良影响。
机械的平衡是现代机械尤其是高速机械及精密机械中的一个重要问题。
但应指出，有一些机械却是利用振动来工作的，如振实机、按摩机、蛙式打夯机、振动打桩机、振动运输机、振动台等。
对于这类机械，则是如何合理利用不平衡惯性力的问题。
2．机械平衡的内容在机械中，由于各构件的结构及运动形式的不同，其所产生的惯性力和平衡方法也不同，机械的平衡问题可分为下述两类。
2.1 绕固定轴回转的构件的惯性力平衡绕固定轴回转的构件，常统称为转子（rotor ）。
如汽轮机、发电机、电动机以及离心机等机器，就都以转子作为工作的主体。
这类构件的不平衡惯性力可利用在该构件上增加或除去一部分质量的方法予以平衡。
这类转子又分为刚性转子和挠性转子两种。
（1）刚性转子的平衡 在一般机械中，转子的刚性都比较好，其共振转速较高，转子的工作转速一般低于（～为转子的第一阶临界转速）。
在此情况下，转子产生的弹性变形甚小，故称之为刚性转子（rigid rotor）。
其平衡按理论力学中的力系平衡来进行。
如果只要求其惯性力平衡，则称为转子的静平衡（static balance of rotor）；如果同时要求其惯性力和惯性力矩平衡，则称为转子的动平衡（dynamic balance of rotor）。
刚性转子的平衡是本章要介绍的主要内容。
6.0c1c1()75.0n n （2）挠性转子的平衡 有些机械的转子，如航空涡轮发动机、汽轮机、发电机等中的大型转子，其质量和跨度很大，而径向尺寸却较小，其共振转速较低，而工作转速n 又往往很高～]，故在工作过程中将会产生较大的弯曲变形，从而使其惯性力显著增大。
