Лекция 7.

1. Статическая неуравновешенность ротора и способы ее устранения.

Статическая неуравновешенность характеризуется тем, что главная центральная ось инерции ротора расположена параллельно оси его вращения, а центр масс ротора смещен от оси вращения на величину е статическое.

Статическая неуравновешенность проявляется в статике: если ось вращения ротора установить на призмы, то ротор, стремясь занять положение устойчивого положения равновесия, будет поворачиваться.

При вращении ротора возникает статический дисбаланс D_cт. Для устранения статической неуравновешенности по линии действия D_cт устанавливают корректирующую массу m_k на расстоянии е_k от оси вращения, и эта корректирующая масса создает дисбаланс:

Для статического уравновешивания необходимо, чтобы

при этом можно задаться величиной m_k и определить е_k , или задаться е_k и найти m_k.

В результате уравновешивания главная центральная ось инерции должна совпасть с осью вращения.

Однако бывают случаи, когда в силу конструктивных особенностей ротора нельзя установить одну корректирующую массу. Тогда устанавливают две корректирующих масс в разных плоскостях.

Бывает другой случай статической неуравновешенности, когда ротор по своему объему имеет какие-либо включения сторонних предметов или частиц.

Каждая частица создает дисбаланс: D_ст1, D_ст2, D_ст3.

Возникает вопрос, как расположить корректирующую массу?

Строится план дисбалансов.

Величину и направление D_k определяют из плана.

Здесь также либо задаются величиной m_k и определяют е_k , либо задаются е_k и находят m_k.

2. Моментная неуравновешенность ротора и способы ее устранения.

Моментная неуравновешенность характеризуется тем, что центр масс ротора расположен на оси его вращения, главная центральная ось инерции повернута относительно оси вращения на некоторый угол g .

Моментная неуравновешенность проявляется только при вращении ротора (появляются биения на опорах).

Динамический момент, возникающий при вращении ротора

M_Д = D_Д^.l_Д

Для устранения моментной неуравновешенности выбирают в произвольном месте две корректирующие плоскости.

Выберем их так, чтобы одна проходила через опору А, другая – через опору В.

в обоих плоскостях

Для моментного уравновешивания необходимо чтобы

Таким образом, для устранения моментной неуравновешенности необходимо иметь две корректирующие массы, которые размещают в 2-х корректирующих плоскостях.

3. Динамическая неуравновешенность ротора и способы ее устранения.

Динамическая неуравновешенность является общим случаем неуравновешенности ротора, а именно имеет место как статическая, так и моментная неуравновешенности.

При этом центр масс ротора не лежит на оси вращения, и главная центральная ось инерции повернута на угол g относительно оси вращения.

Выберем в произвольном месте две корректирующие плоскости (опоры А и В).

Вектор дисбаланса разнесем по этим плоскостям так, чтобы

Динамический момент представим в виде пары сил

M_Д = D_Д^.l_Д l_Д = l_АВ

Уравновешивание осуществляется в каждой плоскости отдельно (см. лаб. раб.№9).

В 1-ой плоскости находим результирующий вектор дисбаланса.

Для уравновешивания D_I необходимо на линии его действия установить корректирующую массу m_k1 на расстоянии е_к1 так, чтобы она создавала дисбаланс корректирующей массы в 1-ой плоскости

Во 2-ой плоскости

Динамическая неуравновешенность устраняется путем установки двух корректирующих масс в двух корректирующих плоскостях. При этом дисбалансы корректирующих масс в 1-ой и во 2-ой плоскостях неравны и непараллельны.

4. Механизмы с высшей кинематической парой.

В этом разделе будут рассмотрены передаточные механизмы с высшей КП, а именно:

1. цилиндрические зубчатые передачи с эвольвентным профилем зубьев и постоянным передаточным отношением;

2. планетарные механизмы с подвижными осями зубчатых колес.

Достоинство механизмов с высшей КП:

1. малые габариты и вес;

2. возможность точного воспроизведения закона движения выходного звена (по сравнению с рычажными механизмами зубчатые передачи имеют меньше зазоров);

3. высокий КПД (0,85 – зубчатая передача, 0,99 – планетарный механизм).

Недостатки:

наличие высшей КП может привести к повышенным удельным давлениям в точке контакта. Это в свою очередь может привести к выкрашиванию материалов (питтинг).

4.1 Условие существования высшей КП.

Для того чтобы не было отрыва или внедрения поверхностей звеньев, образующих высшую КП, необходимо, чтобы проекции линейных скоростей взаимодействующих тел на общую нормаль, проведенную в точке контакта тел, были равны.

4.2 Кинематика высшей КП.

Для определения мгновенного центра скоростей тела 1 и тела 2 в относительном движении применим метод обращения движения, в соответствии с которым мысленно сообщим каждому из звеньев, включая стойку, дополнительное движение

рис. 4.4.1 с угловой скоростью -w ₁.

Тогда в обращенном движении

Для нахождения МЦС к относительным линейным скоростям V_O2O1 и V_ck восстанавливают перпендикуляры, на пересечении которых получают точку Р. – МЦС в относительном движении.

Точка Р. – полюс зацепления.

Если зацепляющиеся тела имеют наружные зубья, то полюс Р. расположен между осями О₁ и О₂ .

Если хотя бы одно из колес имеет внутренние зубья, то полюс Р расположен за линией О₁О₂.