西北工业大学-机械原理课后答案第6章-1.doc

第六章 机械的平衡 题6-5 图示为一钢制圆盘，盘厚b=50mm，位置Ⅰ处有一直径φ=50mm的通孔，位置Ⅱ处是一质量m2=0.5kg的重块。为了使圆盘平衡，你在圆盘上r=200mm处制一通孔。试求此孔德直径与位置。（钢的密度=7.8g/cm3） 解：解法一：先确定圆盘的各偏心质量大小 设平衡孔质量 根据静平衡条件 由 在位置相反方向挖一通孔 解法二： 由质径积矢量方程式，取 作质径积矢量多边形如图6-5（b） 平衡孔质量 量得 题6-7在图示的转子中，已知各偏心质量m1=10kg，m2=15kg，m3=20kg，m4=10kg，它们的回转半径分别为r1=40cm，r2=r4=30cm，r3=20cm，又知各偏心质量所在的回转平面的距离为l12=l23=l34=30cm，各偏心质量的方位角如图。若置于平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的平衡质量mbⅠ及mbⅡ的回转半径均为50cm，试求mbⅠ及mbⅡ的大小和方位。 解：解法一：先确定圆盘的各偏心质量在两平衡基面上大小 根据动平衡条件 同理 解法二： 根据动平衡条件 由质径积矢量方程式，取 作质径积矢量多边形如图6-7（b） 题6-8图示为一滚筒，在轴上装有带轮。现已测知带轮有一偏心质量m1=1kg；另外，根据该滚筒的结构，知其具有两个偏心质量m2=3kg，m3=4kg，各偏心质量的位置如图所示（长度单位为mm）。若将平衡基面选在滚筒的端面，两平衡基面中平衡质量的回转半径均取为400mm，试求两平衡质量的大小及方位。若将平衡基面Ⅱ改选为带轮中截面，其他条件不变，；两平衡质量的大小及方位作何改变？ 解：(1) 以滚筒两端面为平衡基面时，其动平衡条件为 以，作质径积矢量多边形，如图6-8（a），(b)，则 ， ， （2）以滚轮中截面为平衡基面Ⅱ时，其动平衡条件为 以，作质径积矢量多边形，如图6-8（c），(d)，则 ， 题6-10如图所示为一个一般机器转子，已知转子的重量为15kg。其质心至两平衡基面Ⅰ及Ⅱ的距离分别l1=100mm，l2=200mm，转子的转速n=3000r/min，试确定在两个平衡基面Ⅰ及Ⅱ内的需用不平衡质径积。当转子转速提高到6000r/min时，许用不平衡质径积又各为多少？ 解：（1）根据一般机器的要求，可取转子的平衡精度等级为G6.3 ， 对应平衡精度A = 6.3 mm/s (2) 可求得两平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的许用不平衡质径积为 (3) 可求得两平衡基面Ⅰ及Ⅱ中的许用不平衡质径积为 题6-12在图示的曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸为lAB=100mm，lBC=400mm；连杆2的质量m2=12kg，质心在S2处，lBS2=lBC/3；滑块3的质量m3=20kg，质心在C点处；曲柄1的质心与A点重合。今欲利用平衡质量法对该机构进行平衡，试问若对机构进行完全平衡和只平衡掉滑块3处往复惯性力的50%的部分平衡，各需加多大的平衡质量（取lBC=lAC=50mm），及平衡质量各应加在什么地方？ 解：（1）完全平衡需两个平衡质量，各加在连杆上C′点和曲柄上C″点处。 平衡质量的大小为 （2）部分平衡需一个平衡质量，应加曲柄延长线上C″点处。 平衡质量的大小为 故平衡质量为