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机械运转时各运动构件将产生大小及方向均发生周期性变化的惯性力，这将在运动副中引起附加动压力，增加摩擦力而影响构件的强度。这些周期性变化的惯性力会使机械的构件和基础产生振动，从而降低机器的工作精度、机械效率及可靠性，缩短机器的使用寿命。尤其当振动频率接近系统的固有频率时会引起共振，造成重大损失。因此必须合理地分配构件的质量，以消除或减少动压力，这个问题称为机械平衡。 一、机械的平衡目的: 将惯性力在运动副中引起的附加动压力加以消除或减小。 二、机械的平衡内容: 1.回转构件(D/b > 5)的静平衡 2.回转构件(D/b < 5)的动平衡
1.回转构件的静平衡
对于轴向尺寸很小, 径向尺寸较大的刚性转子, 可以看作质量是分布在同一平面内的，这样的转子惯性力的平衡问题即是平面汇交力系问题。 当 D/b > 5 时，这样的转子可以看作质量是分布在同一平面内 b---轴向长度；D---转子直径 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 如：齿轮、带轮、链轮、风扇、砂轮等转子。 
例1已知:有一静不平衡转子,不平衡质量为
 ，不平衡质量所在向径为 ， 。求：应加在转子上的 =?  =?解：根据平衡条件，若加上 后 ( 为离心惯性力) 本文来自www.eadianqi.com   --成为质径积用“ ”表示如图可在  方向加质量，也可在反方向减质量，实际生产中取后者。
 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 静平衡条件： 刚性回转件上所有不平衡的质量包含平衡质量所产生的离心惯性力（质径积）之和为零。  注： 由于实际结构的限制，当尺寸条件也为D/b>5，但在该平衡面内既不能加质量也不能减质量时,应考虑选用两个平面来安装平衡质量使回转件达到平衡。  静平衡实验台
静平衡试验的原理
将需要平衡的回转件放置在两相互平行的刀口形导轨上，若回转件的质心不在回转轴线上，则回转件将在重力矩的作用下发生滚动，当停止滚动时质心必在正下方。这时在质心位置的正对方用橡皮泥加一平衡质量，然后继续做试验，并逐步调整橡皮泥的大小与方位，直至该回转件在任意位置均能保持静止为止。此时回转件的总质心已位于回转轴线上，回转件达到静平衡。根据最后橡皮泥的质量与位置，在构件相应位置上增加（或减少）相同质量的材料，使构件达到静平衡。 本文来自www.eadianqi.com 2.回转构件的动平衡 对于轴向尺寸大，径向尺寸小的刚性转子，认为质量不是分布在同一平面内。这种转子的平衡不仅需要平衡惯性力，也要平衡惯性力矩。 当D/b<5时，这样的刚性转子需要动平衡。 动平衡计算方法 对于轴向宽度大（D/b＜5）的回转件，如机床主轴、电机转子等，其质量不是分布在同一回转面内，但可以看作分布在垂直于轴线的许多相互平行的回转面内，这类回转件转动时产生的离心力构成空间力系。欲使这个空间力系达到平衡就必须使其合力及合力偶矩均等于零。
例：已知：有一动不平衡转子，不平衡质量
 分布在三个平面内，位置如图示。 已知。求：应加在两平衡面上的 
解：如图所示的转子，在平面l、2、3内有偏心质量
，其向径分别为。当转子绕轴线回转时，离心惯性力 组成一个空间力系。 本文来自www.eadianqi.com 现任意选定两个校正平面I和Ⅱ，将 向该两平面分解得：
解：对于不平衡的3面
  这样可以认为转子的偏心质量集中在Ⅰ和Ⅱ两个平面内。 
动平衡条件：
刚性转子上所有不平衡的质量包含平衡质量，所产生的惯性力之和为零。惯性力矩之和也为零。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 即：  结论：由以上分析可以推出，任何一个回转体不管它的不平衡质量实际分布情况如何，都可以向两个任意选定的平衡平面内分解，在这两个平面内各加上一个平衡质量就可以使该回转体达到平衡。这种使惯性力的合力及合力矩同时为零的平衡称为动平衡。由此可见，至少要由两个平衡平面才能使转子达到动平衡。 重要结论: 由于动平衡条件中同时包含了静平衡条件，所以经过动平衡的回转件一定是静平衡的，但静平衡的回转件不一定达到动平衡。 回转件的动平衡试验 对于D/b<5的回转件应做动平衡试验。利用专门的动平衡试验机可以确定不平衡质量、向径确切的大小和位置，从而在两个确定的平面上加上（或减去）平衡质量，这就是动平衡试验。动平衡机种类很多，除了机械式、电子式的动平衡机外，还有激光动平衡机、带真空筒的大型高速动平衡机和整机平衡用的测振动平衡仪等。 |