动平衡实验台使用说明书.docx

动平衡实验台使用说明书.docx动平衡实验台使用说明书转子动平衡实验一、 实验冃的加深对转了动平衡概念的理解。掌握刚性转子动平衡试验的原理及基本方法。二、 实验设备PH・I型动平衡试验台转子试件平衡块百分表0〜10mm三、 PH・I型动平衡试验台的工作原理与结构动平衡试机的结构动平衡机的简图如图1、图2、所示。待平衡的试件3安放在椎形摆架子的支承滚轮上,摆架的左端固结在工字形板赞2中,右端呈悬臂。电动机9通过皮带10带动试件旋转;当试件冇不平衡质屋存在时,则产生离心惯性力使摆架绕工字形板簧上下周期性地振动,通过百分表5可观察振幅的人小。通过转子的旋转和摆架的振动,可测出试件的不平衡量(或平衡量)的大小和方位。这个测量系统由差速器4和补偿盘6纽成。差速器安装在摆架的右端,它的左端为转动输入端(山)通过柔性联轴器与试件3联接;右端为输出端(広)与补偿盘相联接。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H组成的周转轮系。(1)当差速器的转臂蜗轮不转动时nn=0,则差速器为定轴轮系,其传动比为:/31=—=—~p~——1*n3=~ni (1)n\乙3 4 51、摆架2、工字形板簧座3、转了试件4、差速器5、百分表6、补偿盘7、蜗杆8、弹簧9、电机10、。(2)当山和g都转动则为差动轮系,传动比周转轮系公式计算:;//_n3~flH5一55=2%蜗轮的转速UH是通过手柄摇动蜗杆7,经蜗杆蜗轮副在大速比的减速后得到。因此蜗轮的转速nH«,ill(2)式可看到n3<-nP这时巧方向不变还与m反向,但速度减小。当切与山反向时,由(2)式"J看出n3>-n,这时出方向仍与m反向,但速度增加了。山此可知当手柄不动补偿盘的转速人小与试件相等转向相反,正向摇动手柄(蜗轮转速方向与试件转速方向相同)补偿盘减速,反向摇动手柄补偿盘加速。这样可改变补偿盘与试件圆盘之间的相对相位角(角位移)。这个结论的应用将在后面述说。2、转子动平衡的力学条件由于转子材料的不均匀、制造的误差、结构的不对称等诸因素保存转子存在不平衡质量。因此当转了旋转后就会产生离心惯性力组成一个空间力系,使转了动不平衡。要使转了达到动平衡,则必须满足空间力系的平衡条件工M=0(3)这就是转了动平衡的力学条件3、动平衡机的工作原理当试件上冇不平衡质量存在时(图2),试件转动后则生产离心惯性JjF=co2mr,他可分解成垂直分力F〉,和水平分力Fx,由于平衡机的工字形板簧和摆架在水平方向(绕y轴)抗弯刚度很大,所以水平分力Fx对摆架的振动影响很小可忽略不计。而在垂肓方向(绕x轴)的抗弯刚度小,因此垂直分力产生的力矩M=Fy-L=o2mrcos(pL的作用下,使摆架产生周期性的上下振动(摆架振幅人小)的惯性力矩为M]=0,M2=co2m2r2l2cos^2要使摆架不振动必须要平衡力矩M2。在试件上选择圆盘作为平衡平而,加平衡质Mmpo则绕x轴的惯性力矩Mp=o2mprplpcos(pP;要使这些力矩得到平衡可根据公式(3)来解决。M2+M”=0co^m2r2l2cos^92+eo^mprplpcos(pp=0 (4)(4)式消去0)2得m2r2l2cos$+叫和卩cos/”=0 (5)要使(5)式为零必须满足f 叫尸2=叫站[cos02=-cos0〃=c