机械原理中动平衡的计算是一个关键概念，涉及质量分配、力矩平衡以及应用条件等方面。下面将详细解析动平衡的计算例题及答案：

基本概念理解

• 定义：动平衡指的是当物体受到外力作用时，其加速度为零，即物体保持匀速直线运动或静止状态。

• 实现条件：动平衡适用于旋转体，需要通过添加或移除特定质量块来达到力的平衡。

具体例题解析

• 例题：高速水泵的凸轮轴系由三个互相错开20º的偏心轮组成，每一偏心轮的质量为m，其偏心距为r。设在平衡平面A和B上各装一个平衡质量mA和mB。求该凸轮轴在平衡后的总质量。

  

• 解析：由于每个偏心轮都处于平衡状态，总质量等于各个部分质量之和。总质量 = m + 2m = 3m。

• 答案：该凸轮轴在平衡后的总质量为3m。

注意事项

• 同时满足静平衡的条件：经过动平衡的转子一定满足静平衡；经过静平衡的转子不一定满足动平衡。

• 实际应用：动平衡测试通常用于检测旋转设备如风扇、发电机等是否达到设计要求。

计算方法

• 力矩平衡：通过计算不平衡力矩与施加的平衡力矩的差值，来确定需要添加或移除的质量。

• 质量分布：选择合适的平衡平面，并在两个平面内分别添加或移除平衡质量。

精度要求

• 高精度：动平衡的精度直接影响到设备的运行性能和寿命。

• 成本控制：虽然动平衡可以有效降低成本，但仍需考虑测试和维护的成本。

通过对动平衡计算例题的解析和答案的探讨，可以更好地理解和应用动平衡的原理及其在实际工程中的应用。