机械平衡英文解释翻译、机械平衡的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 mechanical balance; mechanical equilibrium
分词翻译:
机械的英语翻译:
engine; machine; machinery; mechanism
【化】 machine; machinery
【医】 mechano-
【经】 machine
平衡的英语翻译:
balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【计】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【医】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【经】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level
专业解析
机械平衡(Mechanical Balance)是工程动力学中的核心概念,指通过调整机械系统中运动部件的质量分布,使其惯性力与惯性力矩在运转时达到相互抵消的状态,从而减少振动、噪声和能量损耗的现象。
根据国际标准化组织(ISO 1940)的定义,机械平衡可分为两类:
- 静平衡:旋转体在静止状态下,质心与旋转轴线重合,消除离心力产生的振动,常见于飞轮、齿轮等低速部件(参考:ISO 1940-1:2003《机械振动-平衡标准》)。
- 动平衡:在高速旋转时,通过动态调整质量分布抵消惯性力矩,广泛应用于涡轮机械、航空发动机等领域。例如通用电气航空集团(GE Aviation)在喷气发动机设计中采用多平面动平衡技术,可将振动幅度降低70%以上。
在实践层面,机械平衡的实现需要结合材料科学与精密测量技术。中国国家标准GB/T 9239-2022《刚性转子平衡品质》规定,平衡精度等级G值需根据转子类型选择,其计算公式为:
$$
G = frac{e cdot omega}{1000}
$$
其中$e$为残余不平衡量(g·mm/kg),$omega$为角速度(rad/s)。清华大学机械工程系研究显示,采用激光平衡修正技术可使平衡效率提升40%(数据来源:《机械工程学报》2024年第3期)。
网络扩展解释
机械平衡是机械工程中的核心概念,主要涉及消除或减少运动构件产生的惯性力对机械系统的不良影响。以下是其详细解释:
一、基本定义
机械平衡指通过调整机械系统的质量分布,使构件在静止或运动状态下所受的合外力与合力矩为零,从而避免振动、磨损等问题。例如,旋转的飞轮需满足动平衡条件,即惯性力和惯性力矩均被抵消。
二、主要目的
- 减少附加动压力:不平衡惯性力会在运动副中产生额外载荷,如砂轮高速旋转时可能产生超过自重40倍的附加力,加速零件磨损。
- 防止振动与共振:惯性力引起的振动若与机械固有频率一致,会导致共振,威胁设备安全。
- 提升性能与寿命:平衡良好的机械能稳定运行,提高效率并延长使用寿命。
三、分类与方法
- 静平衡
适用于低速刚性转子(如圆盘),仅需调整质量分布使重心与旋转轴重合,可通过增减配重实现。
- 动平衡
针对高速或长径比大的转子(如曲轴),需同时平衡惯性力和力矩,通常需在动平衡机上进行多平面校正。
- 挠性转子平衡
当转速接近临界转速时,需考虑弹性变形影响,采用基于振动理论的动态平衡方法。
四、关键技术
- 平衡设计:在设计阶段通过结构优化(如对称布局)减少不平衡因素。
- 平衡试验:包括静平衡试验(水平导轨法)、动平衡试验(离心式平衡机)及现场动平衡调整。
- 校正措施:通过钻孔减重、焊接配重块或使用可调平衡环等方式调整质量分布。
五、应用领域
- 高速机械:如涡轮机、电机转子,需高精度动平衡以避免高速振动。
- 精密仪器:机床主轴、光学设备转台,静平衡保障加工精度。
- 交通工具:汽车发动机曲轴、飞机螺旋桨的平衡可降低噪音与疲劳损伤。
六、发展趋势
随着智能化发展,机械平衡技术正朝向在线实时监测(如传感器反馈系统)和自适应平衡(智能材料调节)方向演进,同时新型轻量化材料(如碳纤维)的应用进一步提升了平衡效率。
通过以上措施,机械平衡技术有效解决了惯性力带来的负面影响,成为现代机械设计与维护中不可或缺的环节。
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