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不同回转体连接处应力如何计算

发布网友 发布时间:2023-06-15 06:13

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热心网友 时间:2024-11-24 01:55

1. 静平衡的计算
对于轴向宽度不大的转子,其质量可近似认为在同一回转平面内,回转体其质量不平衡产生的离心惯性力可用平面汇交力系表示,因合力不为零回转体不平衡,产生不均匀转动,转速逐渐降低,静止时合力方向在铅垂线轴心下方。在铅垂线上方,做一平衡质量mb,使其产生的离心力与汇交力系合力矢大小相等,方向相反,这样,回转体才能平衡,保持均匀转动。
以角速度ω回转时,其质量产生的离心惯性力构成了一个平面汇交力系,若此力系的合力不为零,则该回转体不平衡。若使回转体平衡,则应在回转体内,增加或减少一平衡质量。使其产生的离心力Fb与原力系的离心力的矢量和∑Fi等于零,此时回转体必达到平衡状态。
这样,平衡的条件就可用下式表示:
F=Fb+∑Fi=0
式中:F为总离心力。
分别用质量和向径表示,可写成
mrω2= mbrbω2+∑miriω2
mr=mbrb+∑miri=0
式中mr、ri分别为回转平面内各偏心质量及其向径;mb、ri分别为平衡质量及其向径。mr称为质径积,若等于零则表示总质心与回转体轴线重合,回转体质量对回转轴线静力矩等于零,称为静平衡。由此可见,机械静平衡的条件是所有质径积的矢量和等于零。
在转子结构设计以后,由其几何形状和材料密度求出各部分的不平衡质量和质心的向径,从而求得不平衡质径积∑miri,再求出mbrb,适当选定正向径rb,则校正质量mb即可确定。
平衡配重的质径积 可用矢量图解法求得。根据任一已知质径积选定比例尺,按向径 的方向分别作向量m1r1、m2r2、m3r3、mkrk、,mbrb使其首尾相连,封闭图形的向量 ,即为所求的平衡质径积 。求出mbrb后在由结构确定rb,最后确定mb的值。
2. 动平衡计算
有时受实际结构所限,不便在该回转面内增、减平衡质量,如单缸曲轴则需另选两个校正回转平面Ⅰ和Ⅱ,在两个校正平面内增加平衡质量,使回转体得到平衡。由力系的平行合成原理得:
m1r1=mbrbL2/L
m2r2=mbrbL1/L
由此可知:任一质径积都可用任意选定的两个校正回转平面Ⅰ、Ⅱ的两个质径积代替。若矢经不变,任一质量都可用任选的两个回转平面内的两个质量来代替。
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