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第十一章机械的平衡
本章教学内容
◆刚性转子的平衡计算
本讲重点：
◆刚性转子的平衡实验
◆转子的许用不平衡量§刚性转子静、动平衡的
原理和方法
◆平面机构的平衡
本章教学目的
◆掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法；
◆了解平面四杆机构的平衡原理。
§11-1机械平衡的目的及内容
一、机械平衡的目的
设法将构件的不平衡惯性力加以消除或减少。
二、机械平衡的内容
1.绕固定由回转的构件惯性力的平衡
1）刚性转子的平衡
（1）静平衡：只要求惯性力达到平衡；
（2）动平衡：要求惯性力和惯性力矩都达到平衡。
2）挠性转子的平衡：转子在工作过程中会产生较大的弯
曲变形，从而使其惯性力显著增大。
2.机构的平衡：对整个机构加以研究，设法使各运动构
件惯性力的合力和合力偶达到完全地或部分的平衡。
§11-2刚性转子的平衡计算
一、刚性转子的静平衡计算
1.静不平衡
指质心不在回转轴线上轴向尺寸较小的盘状转子（
b/D0.2），在转动时其偏心质量就会产生离心惯性力，从
而在运动副中引起附加动压力的不平衡现象。
2.静平衡设计
指通过在转子上增加或除去一部分质量，使质心与回转
轴心重合以消除惯性力的不利影响的平衡设计方法。
一、刚性转子的静平衡计算（续）
1）分析与计算
如图为一盘状转子。已知m和m和r和r
1212
v当转子以角速度w回转时，各偏心质
量所产生的离心惯性力为：
v为平衡这些离心惯性力，在转子上加一平衡质量mb
，使P与P相平衡，即：
bi
ü矢径rü质径积mr
iii
平衡质径积mr的大小和方位可根据上式用图解法求出。
bb
一、刚性转子的静平衡计算（续）
v求出mr后，可以根据转子的结构选定r即
bbb
可定出平衡质量m。
b
v也可在r的反方向r’处除去一部分质量m’来
bbb
使转子得到平衡，只要保证mr=m’r’即可。
bbbb
2）结论
（1）静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离
心惯性力的合力为零或质径积的向量和为零。
（2）对于静不平衡的转子，不论它有多少个平衡质量
都只需在同一平衡面内增加或除去一个平衡质量就可以获
得平衡单面平衡。
二、刚性转子的动平衡计算
1.动不平衡
v对于b/D0.2的转子，其质量不能再视为分布在同一平面
内，即使质心在回转轴线上，由于各惯性力不在同一回转
平面内，所形成惯性力偶仍使转子处于不平衡状态。
v动不平衡：只有在转子运动的情况下才显现出来的不
平衡。
二、刚性转子的动平衡计算（续）
2.动平衡计算
1）分析与计算
如图为一长转子。已知m1，m2
和m以及r
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