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。