1机械平衡分为哪几类？ 2何谓刚性转子与挠性转子？
3对于作往复移动或平面运动的构件，能否在构件本身将其惯性力平衡？ 4机械的平衡包括哪两种方法？它们的目的各是什么？
5刚性转子的平衡设计包括哪两种设计？它们各需要满足的条件是什么？ 6经过平衡设计后的刚性转子，在制造出来后是否还要进行平衡试验？为什么？ 7机械平衡的目的？ 8什么叫静平衡？ 9什么叫动平衡？
10动静平衡各需几个平衡基面？
11刚性转子静平衡的力学条件是 ________________________ ;动平衡的力学条件是 _________________________ 。 12下图所示的两个转子，已知
m1「1=m2r2,转子（a）是 ___ 不平衡的；转子（b）是 ________ 不平衡的
13下图（a）、（b）、（c）中，s为总质心，图 _____ 中的转子具有静不平衡；图 _____________ 中的转子具有
动不平衡。
a） b） c） 。
14平面机构的平衡问题，主要是讨论机构的惯性力和惯性力矩对 ______________________ 的平衡。 15机构总惯性力在机架上平衡的条件是平面机构总质心
16研究机械平衡的目的是部分或完全消除构件在运动时所产生的 ____________________________ ，减少或消 除在机构各运动副中所引起的 ____________________________ 力，减轻有害的机械振动， 改善机械工作 性能和延长使用寿命。
17对于绕固定轴回转的构件，可以采用 法，方能使作用在机架上的总惯性力得到平衡。
的方法，使构件上所有质量的惯
性力形成平衡力系，达到回转构件的平衡。若机构中存在作往复运动或平面复合运动的构件， 应采用 方
18动平衡的刚性回转构件 静平衡的。
19用假想的集中质量的惯性力及惯性力矩来代替原机构的惯性及惯性力矩，该方法称 为 。 20如图所示曲轴上，四个曲拐位于同一平面内，若质径积
m1r1=m2r2=m3r3=m4「4,l1=l2=l 3,试判断该
23
曲轴是否符合动平衡条件？为什么?
A1 ZU '] E| : J mil A 1 1旳 ! 1 1 ：B 1 1 1 1i | II 1 1 1 4 p» NSSSi ! m 1 F B 丄丄丄
■
J
21图示一盘形回转体，其上有四个不平衡质量，它们的大小及质心到回转轴线的距离分别
为：m =10kg，m）2=14kg，m3 = 16kg，mu = 20kg，r^ 200mm，r2 =400mm，
r3
mbrb的
=300mm，r=140mm，欲使该回转体满足静平衡条件，试求需加平衡质径积
4
大小和方位。
22图示一钢质圆盘。盘厚=20mm，在向径
ri =100mm处有一直径d =50mm的通孔， 向径“二
200 mm处有一重量为2N的重块，为使圆盘满足静平衡条件，拟在向径 r二200mm的圆周上再钻一
通孔，试求此通孔的直径和方位（钢的重度
\"6 10j/mm3）。
r2 = 40mm，
选定平面I、口为平衡校正面，若两个平面内平衡质量的回转半径为 求平衡质量
rb| 二 rbii 二 60 mm
mbI、mbII的大小及方位。
24图示一双缸发动机的曲轴，两曲拐在同一平面内，相隔 180，每一曲拐的质量为
50 kg，
离轴线距离为200mm，A、B两支承间距离为900mm，工作转速n = 3000 r/min。试求：
（1） 支承A、B处的动反力大小；
（2） 欲使此曲轴符合动平衡条件，以两端的飞轮平面作为平衡平面，在回转半径为
500mm处应加平衡质量的大小和方向。
25为了平衡曲柄滑块机构 ABC中滑块C的往复惯性力，在原机构上附加一滑块机构
设曲柄和连杆的质量不计，滑块C和C'质量都为 m,连杆长度r^c'，试证明机构的第二级
ABC；
26图示盘形回转件上存在三个偏置质量，已知
r1 = 50 mm，D = 100 mm，「3二
70 mm，设所有不平衡质量分布在同一回转平面内，问 应在什么
m
=10kg，15kg，m^ =10kg，
=
23
方位上加多大的平衡质径积才能达到平衡？
27图示盘状转子上有两个不平衡质量：
E =15 kg , m=08 kg , I； =140mm , r180mm，相
2
2
位如图。现用去重法来平衡，求所需挖去的质量的大小和相位 量处的半径r =140 mm）。
（设挖去质
28高速水泵的凸轮轴系由三个互相错开 120的偏心轮组成，每一偏心轮的质量为 m,其偏 心距为r，设在平衡平面A和B上各装一个平衡质量 mA和mB，其回转半径为2r，其他尺寸 如图示。试求mA和mB的大小和方向（可用图解法）。
29 一回转体上有三质量： 0二
3 kg，叫二1 kg，m3 =4 kg，绕z轴等角速度旋转，
ri =60 mm , r2 =140 mm , r3 =90 mm，其余尺寸如图示，试用图解法求应在平面
I和
n处各加多大平衡质量才能得到动平衡
讪二 rbH =100 mm）。
（设平衡质量
mbi和mbii离转动轴线的距离rbi、rbii为
30图示为V形发动机机构。设每一活塞部件的质量都为
m,今在曲柄延长线上与曲柄销
B
对称的点D处加上一平衡质量m，则该发动机的所有第一级惯性力（即惯性力上具有与曲柄 转动频率相同的频率分量）将被完全平衡。试证明之（连杆、曲柄质量不计）。
r cos2 l
第六章机械的平衡
11刚性转子静平衡的力学条件是 其
惯性力的矢量和等于零，即
刀P=0 ；（2）其惯性力矩的矢量和也等于零，即 刀M=0
不平衡惯性力的矢量和为零
；动平衡的力学条件是
1）
12子（a）是 静 不平衡的：转子（b）是 动 不平衡的。
13 a）,b）中的转子具有静不平衡；图 _c）_中的转子具有动不平衡。 14机座 15静止不动 16惯性力；动压
17静平衡或动平衡；完全平衡或部分平衡 18 一定是 19质量代换法
20该曲轴符合动平衡条件
21 gA =10 0.2=2kgm（方向向上）；口2「2=14 0.4 = 5.6kg m（方向向右）；
吋3刊6 °.3=4.8kg m（方向向下）；时4
=20 0.14 = 2.8kg m（方向向左）。
J
mr 二 0.1 kg m/mm 叶片 m2r2 m3r3 m4r4 mbrb = 0
由图量得
mbrb =3.96kg m 方向量得与水平夹角即与
gm夹角为45°。
或用计算法求得：
mb「b f ；（口3「3 -口1»）2 （m2「2 -mum）2
4
h ；2.82 2.8^3.96 kg m
\"b =135，与 夹角
22向径r1处挖去通孔的质量
d12
汇6 汉丫/9.8 =0.3kg
质径积 m^ =0.3 100 =30 kg mm
4
静平衡条件：
-m1r1 m2r2 mbrb = 0
作矢量多边形，质径积mhD =2 200/9.8 = 40.8 kg mm 得：mb「b =36.6kg mm =74.82 应在v -255.18处去重，孔径为db
mbrb 二-db^ /9.8
2
200 =36.6
db =1502.6 db =38.76mm
m； r1
23
\"\"
1 200 50 = 5000 kg mm
2l
l
200 50 = 5000 kg mm --2l
m； r；
m2 r2
2l
m2 r2
100 40 - -4000 kg mm
100 40 =8000 kg mm
mb rb = 320 20 二 6400 kg mm mb rb =470 20 = 9400kg mm mbI =6400/60 =106.67 kg mbii = 9400 / 60 = 156.67 kg
方向日?方向日\"
24 (1)不平衡质径积引发的离心力偶矩为
50型
3000 2二 ―60—
2
1000
600 =600000 -1000
(2) A、B处附加动反力 R为
R 0.9 二 600000R 二 667000N
(3)为满足动平衡条件，在飞轮处应加平衡质量
mb 1.2 0.5 =50 0.6 0.2 mb =10kg
左端飞轮，平衡质量在下方。 右端飞轮，平衡质量在上方。
25曲柄滑块机构中滑块的加速度变化规律为
2 |
a” 叱 t灼 cose+ — cos2® < l
丿
—7 曲柄角速度
由提示得滑块的第二级惯性力
P = m22 ；cos2申
正号表示沿x轴方向。
设曲柄AB处在〉角位置，活塞 C的第二级惯性力
2
Rc
mlBA ~BA cos2
：
BC
方向为A指向C。 活塞的第二级惯性力
2 2 2 2
PC =mlBA BA cos2 180_：二
mlBA BACOS2：・
lBC'
1 BC
方向为A指向B。
显然，活塞C和系统的第二级惯性力获得完全平衡。 26 口” =10 50 =500 kg mm
m2r2 =15 100 =1500 kg mm m3r3 =10 70 =700 kg mm
r1与r3共线，可代数相加得图
■
m3b -m^ =700 -500 =200 kg mm 方向同
平衡条件：mjb m^ m2「2 gr3 =0
所以依次作矢量（呛「3
*mr）,mr，圭寸闭矢量mr
i
22
bb即所求，如图示。
mbrb = . 2002 15002 =1513.275 kg mm 口
0
200
277.595
1500
n
v - 270 arctg
200
27不平衡质径积
m1r1二210 kg mm
m2r2 =144 kg mm
静平衡条件 m^r1 m2“ mbr^0
解得
mbrb =140 kg mm 例 6-2 图
mb =140/140 =1 kg
mbrb矢量的反方向，140mm处挖去1kg质量。
应加平衡质量
挖去的质量应在
)
28偏心轮的不平衡质径积 mere =mD「D二
分别分解到平衡平面 A和B
mErE =mr
mere A = 200mr/250 = 4mr/5 mere B = 50mr / 250 = mr/5 mDrD A =125mr/250 = mr/2 mD rD B = 125mr /250 = mr/2 mE「E A = 50mr/250 = mr / 5 mErE B = 200mr /250 = 4mr/5 动平衡
条件
mbh A mbd B
解得：
mcg mere
A
A
口已鼻 A = 0 mE^
B
B
m° g B = 0
mbg A =mr/2
因为 r^2r，所以 mb A = mA = 0.25m，
mbh B =mr/2
因为 rb =2r，所以 方向如图示。
mb B =B =0.25m
m
半糕iT■血.
29偏心质径积,
m2r2, m*3分别向I,n两平衡平面内分解。
3 60 =146.25 kg mm 130 160
mi r1
mi A 30
3 60 =33.75 kg mm
160
m2 r2 160
fF IF
小
1 140 =140 kg mm m2 r2 =0 160
m3 40
a 160 4 90 =90 kg mm 120 分别在i,n两平衡平面内进行静平衡。4 90 = 270 kg mm 160
%才0 3
n n
m二mm 65 kg mm
bJbI =mb rb
mbii rbH 二 mb
二 240 kg mm
m
mbI =0.65 kg mmi =2.4 kg
方向如图。
30由提示得活塞的第一级惯性力
P = +mW2 cos 半 正号表示沿X轴正方向。
设曲柄AB处在〉角位置，活塞 Ci的第一级惯性力
2
Rq 二 mlAB ABCOS：
方向由A值向C1。 活塞C2的第一级惯性力
2
J 0
2
RC2 =mlAB豹 ABCOS（90 ）=-mlA^AB sin。负号表示方向由 C2指向A。 平衡质量m的惯性力
Pb = ml AB，'AB
方向为A指向D。 它在ACi方向的分量为
P/ =mlAB⑷ AB COS(180 + a )= —mlAB仙 AB cost
负号表示方向由C1指向A。 它在AC?方向的分量为
pj'=mlAB^AB cos(2700
方向为A指向C2。
)=mlAB^ABsinet
显然，发动机的第一级惯性力被全部平衡。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容