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所产生的离心惯力总可以m i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

和 (它mm21们的质心位置分别为和，半径大小可根据数值、的不同而不同)所产生rmmr2211的离心力。动平衡的任务就是在这两个任选的平面(称为平衡基面Ⅰ、Ⅱ)内的和，使它们产生的平衡力适当位置（和）加上两个适当大小的平衡重????rrmm2112与当量不平衡重产生的不平衡力大小相等,而方向相反，即:

半径越大,则所需的平衡重就越小。此时,Σ =0且Σ=0，该回转??m MF r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。蜗轮位1~2平衡块）。按上述方法再进行一次测试。测得的振幅y25、在补偿盘内再加一点平衡量（已很小可视为已达到若y22β1与β相同或略有改变，则表示实验进行正确。置β2，若y2＜y1＜y0；上。解开联轴器开机让试件自由转动若方法将补偿盘上的平衡块移到试件圆盘2平衡。停机、按步骤4振幅依然很小则第一步平衡工作结束。若还存在一些振幅，可适当地调节一下平衡块的相位，即在圆周方向左右移动一个平衡块进行微调相位和大小。上应再按上述方法找出圆盘12为驱动盘，圆盘1为平衡面。°对调，即这时圆盘6、将试件两端180 加的平衡量。这样就完成了试件的全部平衡工作。五、注意事项：、1当试件接近平衡时相位就不灵敏了。动平衡的关键是找准相位，第一次就要把相位找准，所以β1、是主要位置角。β2 、若试件振动不明显可人为地加一些不平衡块。2六、实验思考题、何为动平衡？哪些机构需要动平衡？1 、在补偿盘上所加的平衡质量所处位置应与试件待平衡面上不平衡质量间所成角度为多少？2 、动平衡实验台是如何实现补偿盘与试件平面转向相反、转速相同的？3 、在实验台补偿盘上加平衡块后是否实现了试件的平衡？4 、刚性转子的平衡有几种类型？刚性转子平衡的计算方法是什么？5报告件的动平衡实验回转实验三：刚性

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一、实验目的、加深对刚性转子动平衡概念的理解； 1 、掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法。

2 、了解动平衡试验机的结构组成及工作原理。 3二、实验设备及用具

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

“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动是否正常。

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）。

5、在补偿盘内再加一点平衡量（1~2平衡块）。

6、将试件两端180°对调再按上述方法找出圆盘1上应加的平衡量。

五、实验数据记录表框架振m

150011480衡2在试件端圆）块平块3 在补偿盘上配2块平衡1470

4 块平衡块1480 在补偿盘上再配2 将试件调头，试

5 件测试1500

1485 块平1在试件右端圆盘（）上装46 衡块在补偿盘块1490 块平衡7 上配1 块1485

衡块8

在补偿盘上配3平六、思考题

1、何为动平衡？哪些机构需要动平衡？

（答：）需要在两个平面加平衡重进行平衡，即满足∑F=0，∑M=0；使转子所产生的不平衡的惯性力与惯性力偶矩得以平衡称动平衡。

对于筒形转子（轴向尺寸较大，径宽比d/b＜5，如车轮、电机转子、机床主轴、高速刀具等），其质量的分布在垂直于轴线的多个互相平行的回转面内时，转动时所产生的离心力系不再是平面汇交力系，而是空间力系，由此还产生惯性力偶矩，因此需作动平衡。

2、在补偿盘上所加的平衡质量所处位置应与试件待平衡面上不平衡质量间所成角度为多少？（答：180°）

3、动平衡实验台是如何实现补偿盘与试件平面转向相反、转速相同的？（答：利用差速器实现，差速器是由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个外壳为蜗轮的转臂组成的周转轮系，当不转动蜗轮时，差速器为定轴轮系，即可实现补偿盘与试件平面转向相反、转速相同）

4、在实验台补偿盘上加平衡块后是否实现了试件的平衡？

（答：在实验台补偿盘上加平衡块后只实现的摆架的平衡，摆架平衡不等于试件平衡，还必须把补偿盘上的平衡质量转换到试件的平衡面上。）．

实验四：机构创意组合实验

一、实验目的

1、分析机构的组成（确定构件数、运动副数及类型，计算机构自由度，明确机构具有确定运动的条件）

2、分析与论证构件运动尺寸对机构运动规律的影响。

3、研究机构的组成原理（杆组法）。

4、掌握机构的组合方法（串联、并联组合等）。

5、训练实际动手组装和分析研究机构运动原理与组合原理的方法。

二、实验设备和仪器

机构传动方案创新组合设计箱

三、实验内容：

1、组装一个摆动导杆机构，通过实验分析摆角的大小与曲柄尺寸的关系以及急回运动的特性。

2、在摆动导杆的基础上串联一个二级杆组形成一个六杆机构，并分析其组成原理。

3、在六杆机构的基础上再并联一个棘轮螺旋机构，形成一个牛头刨机构，并分析其组成原理。

4、在二级牛头刨基础上再演化成三级牛头刨机构，并分析其组成原理。

5、利用各种构件与运动副自行组装一个具有实用价值的组合机构，绘制其机构运动简图，并分析其组成原理。