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机械原理实验三实验四指导及实验报告

实验三：刚性转子动平衡实验

一、实验目的

1、加深对刚性转子动平衡概念的理解；2、掌握刚性转子动平

衡实验的原理及基本方法。3、了解动平衡试验机的结构组成及工作

原理。二、实验设备

1、JPH-A型动平衡实验台；2、转子试件；3、平衡块；4、

百分表0～10mm。三、实验原理

由《机械原理》所述的回转体动平衡原理知：一个动不平衡的刚

性回转体绕其回转轴线转动时，该构件上所有的不平衡质量mi所产

生的离心惯力总可以转化为任选的两个垂直于回转轴线的平面内的

两个当量不平衡质量m1和m2(它们的质心位置分别为r1和r2，半

径大小可根据数值m1、m2的不同而不同)所产生的离心力。动平衡

的任务就是在这两个任选的

?和m2?，平面(称为平衡基面Ⅰ、Ⅱ)内的适当位置（r1?和r2?）

加上两个适当大小的平衡重m1使它们产生的平衡力与当量不平衡重

产生的不平衡力大小相等,而方向相反，即:

?r1??2-m1r1?2?m1?r2??2-m2r2?2?m2半径r?越大,则所需的平

衡重m?就越小。此时,ΣF=0且ΣM=0，该回转体达到动平衡。

转子不平衡质量的分布有很大的随机性，而无法直接判断其大小

和方位。因此很难用公式来计算平衡重，但可用实验方法来解决。

“刚性转子动平衡实验”是利用实验用动平衡实验台测定需加于

两个平衡基面上的平衡质量的大小和方位，并通过增减配重质量来进

行校正，直到达到平衡。四、实验方法和步骤

1、将平衡试件装到摆架的滚轮上，把试件右端的联轴器盘与差

速器轴端的联轴器盘，用弹性柱销柔性联成一体。装上传动皮带。

2、用手转动试件和摇动蜗杆上的手柄，检查动平衡机各部分转

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动是否正常。松开摆架最右端的两对锁紧螺母，调节摆架上面的安放

在支承杆上的百分表，使之与摆架有一定的接触，并随时注意振幅大

小。

3、开机前将试件右端圆盘上装上适当的待平衡质量（四块平衡

块），接上电源启动电机，待摆架振动稳定后，调整好百分表的位置

并记录下振幅大小y0（格），百分表的位置以后不要再变动，停机。

4、在补偿盘的槽内距轴心最远处加上一个适当的平衡质量（二

块平衡块）。开机后摇动手

柄观察百分表振幅变化，手柄摇到振幅最小时手柄停止摇动。记

录下振幅大小y1和蜗轮位置角β1（差速器外壳上有刻度指示），停

机。（摇动手柄要讲究方法：蜗杆安装在机架上，蜗轮安装在摆架上

两者之间有很大的间隙。蜗杆转动到适当位置可与蜗杆不接触，这样

才能使摆架自由地振动，这时观察的振幅才是正确的。摇动手柄蜗杆

接触蜗轮使蜗轮转动，这时摆动振动受阻，反摇手柄使蜗杆脱离与蜗

轮接触，使摆架自由地振动，再观察振幅。这样间歇性地使蜗轮向前

转动位和观察振幅变化，最终找到振幅最小值的位置）。在不改变蜗

轮位置情况下，停机后，按试件转动方向用手转动试件使补偿盘上的

平衡块转到最高位置。取下平衡块安装到试件的平衡面（圆盘2）中

相应的最高位置槽内。

5、在补偿盘内再加一点平衡量（1~2平衡块）。按上述方法再进

行一次测试。测得的振幅y2蜗轮位置β2，若y2＜y1＜y0；β1与β2

相同或略有改变，则表示实验进行正确。若y2已很小可视为已达到

平