轉(zhuǎn)子不平衡力學(xué)原理
發(fā)布時(shí)間:
2024-07-03 17:38
由動力學(xué)運(yùn)動定律能知,一切物體在轉(zhuǎn)動時(shí)都會產(chǎn)生離心力。
圖 1 轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量引起的離心力
如圖 1(a) 所示,如果轉(zhuǎn)子繞軸線做勻速轉(zhuǎn)動,角速度為 ω,研究在其中的隨意一質(zhì)點(diǎn) A1,如下圖所示,則它所產(chǎn)生的離心力可表達(dá)如下:
在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)轉(zhuǎn)子體內(nèi)隨意1個(gè)質(zhì)點(diǎn)都會產(chǎn)生這種的離心力。如果整個(gè)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布是徹底均勻的, 則必然存在1個(gè)與其對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn), 我們設(shè)為 A2(如圖),A2 產(chǎn)生的離心力與 A1 的離心力是一對平衡力,它們對整個(gè)轉(zhuǎn)子的作用為零。由此可以推論,質(zhì)量分布均勻的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力構(gòu)成平衡力系,對支撐不容易產(chǎn)生動壓力。
如果轉(zhuǎn)子做變速轉(zhuǎn)動,假設(shè)角加速度為 ε,如圖 1(b) 所示。則質(zhì)點(diǎn) A1產(chǎn)生的慣性力為:
所以
同理, A1 的對稱點(diǎn)同樣會有
由此可見,當(dāng)轉(zhuǎn)子做變速運(yùn)動時(shí),對稱的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生了1個(gè)力偶。這一力偶并不容易對產(chǎn)生動壓力。因此不管轉(zhuǎn)子是作勻速還是變速轉(zhuǎn)動,只要轉(zhuǎn)子質(zhì)量相對旋轉(zhuǎn)軸線徹底對稱,便不容易產(chǎn)生動壓力,我們把這種的轉(zhuǎn)子稱為平衡的轉(zhuǎn)子,不然,便是不平衡的轉(zhuǎn)子。
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