转子动平衡

实验六转子动平衡

一、实验目的

1．巩固转子动平衡知识，加深转子动平衡概念的理解； 2．掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法。

二、实验设备与工具

1．CS-DP-10型动平衡试验机； 2．试件（试验转子）； 3．天平；

4．平衡块（若干）及橡皮泥（少许）。

三、实验原理与方法

本实验采用的CS-DP-10型动平衡试验机的简图如图1所示。待平衡的试件1安放在框形摆架的支承滚轮上，摆架的左端与工字形板簧3固结，右端呈悬臂。电动机4通过皮带带动试件旋转，当试件有不平衡质量存在时，则产生的离心惯性力将使摆架绕工字形板簧做上下周期性的微幅振动，通过百分表5可观察振幅的大小。

1. 转子试件

2. 摆架

3. 工字形板簧

4. 电动机

5. 百分表

6. 补偿盘

7. 差速器

8. 蜗杆

图1 CS-DP-10型动平衡试验机简图

试件的不平衡质量的大小和相位可通过安装在摆架右端的测量系统获得。这个测量系统由补偿盘6和差速器7组成。差速器的左端为转动输入端（n 1）通过柔性联轴器与试件联接，右端为输出端（n 3）与补偿盘联接。

差速器由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个蜗轮（转臂H ）组成。当转臂蜗轮不转动时：n 3＝－n 1，即补偿盘的转速n 3与试件的转速n 1大小相等转向相反；当通过手柄摇动蜗杆8从而带动蜗轮以n H 转动时，可得出：n 3＝2n H －n 1，即n 3≠－n 1，所以摇动蜗杆可改变补偿盘与试件之间的相对角位移。 1

Z 1

n 1 n 3 8

Z 3

Z 2 H

Ⅰ

Ⅱ

图2 动平衡机工作原理图

由动平衡原理可知，任一转子上诸多不平衡质量，都可以用分别处于两个任选平面Ⅰ、Ⅱ内，回转半径分别为r Ⅰ、r Ⅱ，相位角分别为θⅠ、θⅡ，的两个不平衡质量来等效。只要这两个不平衡质量得到平衡，则该转子即达到动平衡。找出这两个不平衡质量并相应的加上平衡质量（或减去不平衡质量）就是本试验要解决的问题。

设试件在圆盘Ⅰ、Ⅱ各等效着一个不平衡质量m Ⅰ和m Ⅱ，对x 轴产生的惯性力矩为：

M Ⅰ=0 ；M Ⅱ=ω2m Ⅱr Ⅱlsin (θⅡ+ωt )

摆架振幅y 大小与力矩M Ⅱ的最大值成正比： y ∝ω2m Ⅱr Ⅱl ；而不平衡质量m Ⅰ产生的惯性力以及皮带对转子的作用力均通过x 轴，所以不影响摆架的振动，因此可以分别平衡圆盘Ⅱ和圆盘Ⅰ。

本实验的基本方法是：首先，用补偿盘作为平衡平面，通过加平衡质量和利用差速器改变补偿盘与试件转子的相对角度，来平衡圆盘Ⅱ上的离心惯性力，从而实现摆架的平衡；然后，将补偿盘上的平衡质量转移到圆盘Ⅱ上，再实现转子的平衡。具体操作如下：

在补偿盘上带刻度的沟槽端部加一适当的质量，在试件旋转的状态下摇动蜗杆手柄使蜗轮转动（正转或反转），从而改变补偿盘与试件转子的相对角度，观察百分表振动使其达到最小，停止转动手柄。（摇动手柄要讲究方法：蜗杆安装在机架上，蜗轮安装在摆架上，两者之间有很大间隙。蜗杆转动一定角度后，稍微反转一下，脱离与蜗轮的接触，这样才能使摆架自由振动，这时观察振幅。通过间歇性地使蜗轮向前转动和观察振幅变化，最终可找到振幅最小的位置。）停机后在沟槽内再加一些平衡质量，再开机左右转动手柄，如振幅已很小（百分表摆动±1~2格）可认为摆架已达到平衡。亦可将最后加在沟槽内的平衡质量的位置沿半径方向作一定调整，来减小振幅。将最后调整到最小振幅的手柄位置保持不动，停机后用手转动试件使补偿盘上的平衡质量转到最高位置。由惯性力矩平衡条件可知，圆盘Ⅱ上的不平衡质量m Ⅱ必在圆盘Ⅱ的最低位置。再将补偿盘上的平衡质量m p '按力矩等效的原则转换为位于圆盘Ⅱ上最高位置的平衡质量m p ，即可实现试件转子的平衡。根据等效条件有： θⅠ

F Ⅰ

l p

m Ⅰ

F Ⅱ

Ⅱ Ⅰ r Ⅱ θⅡ

m Ⅱ r p ’

F p F p ’

r p m p ’ m p

p p p p p l r m l r m '

r l r m m p p

p p

p '

'= (1)

式中各半径和长度含义见图2 ，其中r p = 70 mm ，l = 210 mm ，l p = 550 mm 。而r p ' 由补偿盘沟槽上的刻度读出。补偿盘上若有多个平衡质量，且装加半径不同，可将每一平衡质量分别等效后求和。

在平衡了圆盘Ⅱ后，将试件转子从平衡机上取下，重新安装成以圆盘Ⅱ为驱动轮，再按上述方法求出圆盘Ⅰ上的平衡质量，整个平衡工作才算完成。

平衡后的理想情况是不再振动，但实际上总会残留较小的残余不平衡质量m ' 。通过对平衡后转子的残留振动振幅y ' 测量，可近似计算残余不平衡质量m '。残余不平衡质量的大小在一定程度上反映了平衡精度。残余不平衡质量可由下式求出：

ｙ＇

m ' ≈───×平衡质量（2）ｙ0

四、实验步骤

1）将试件转子安装到摆架的滚轮上，把试件右端的法兰盘与差速器轴端的法兰盘用线绳松松地捆绑在一起组成一个柔性联轴器。装上传动皮带。

2）用手转动试件和摇动蜗杆上的手柄，检查各部分转动是否正常。松开摆架最右边的两对锁紧螺母，轻压一下摆架，观察摆架振动和百分表摆动是否灵活。在摆架平衡位置将百分表指针调零。

3）开机前卸下试件上和补偿盘上多余的平衡块。按下开启按钮启动电机，待摆架振动稳定后，记录原始振幅大小y 0（单位：格）后，停机。

4）在补偿盘的槽内距轴心最远处加上适当的平衡质量（两块平衡块）。开机后摇动蜗杆上的手柄，观察百分表振幅变化，当摇动到百分表振幅最小时，记录振幅的大小y 1，和蜗轮的位置角β1（差速器外壳上有刻度指示），停机。

5）按试件转动方向用手转动试件，使补偿盘上的平衡块转到最高位置，取下平衡块将其安装到试件圆盘Ⅱ中相对应的最高位置槽内（先找平衡质量的安装相位角，平衡质量的大小最后一并在天平上称出）。

6）在补偿盘中上次装加平衡块的位置再加一定的质量（1块平衡块），开机。微调蜗杆上的手柄观察振幅，如振幅小于y 1，记录此时振幅y 2 和蜗轮的位置角β2，若β2与β1相同或略有改变，则表示实验进行正确；如振幅大于y 1，可在停机状态下调节平衡质量的装加半径r p '，直到振幅减小。

7）当调整到振幅很小时（百分表摆动±1~2格）可视为已达平衡，停机。读出平衡质量的装加半径r p '，利用公式（1）计算应加圆盘Ⅱ中的等效质量，在天平上用橡皮泥称出后按步骤5）方法加到圆盘Ⅱ中。并取下补偿盘中的质量。

8）开机检测转子振动，若还存在一些振动可适当调节一下平衡块的相位。记下残留振动振幅y '，停机。

9）在实验报告的试验结果表格中，记录圆盘Ⅱ上平衡质量的装加相位（直接读圆盘Ⅱ上的刻度）；取下平衡质量，在天平上称出数值，并记录；由公式（2）计算残余不平衡质量m'。

10）将试件转子掉头，重复上面步骤1）~9），完成对圆盘Ⅰ的平衡。五、思考题

1、转子（试件）在什么情况下作静平衡？什么情况下作动平衡？

2、作往复移动或平面运动的构件，能否用动平衡试验机将其不平衡惯性力平衡？为什么？

三、实验记录及结果

1．振动测量：

项目圆盘Ⅱ圆盘Ⅰｙ0（格）

ｙ1（格）

β1（度）

ｙ2（格）

β2（度）

ｙ＇（格）

2．计算：

ｙ＇

残余不平衡质量m'≈───×平衡质量＝

ｙ0

3．试验结果：

项目平衡质量装加半径装加相位残余不平衡质量单位克（g）毫米（mm）度（o）克（g）

数值圆盘

Ⅱ

70 圆盘

Ⅰ

四、思考题

1、转子（试件）在什么情况下作静平衡？什么情况下作动平衡？

2、作往复移动或平面运动的构件，能否用动平衡试验机将其不平衡惯性力平衡？为什么？

平衡机

平衡机是测量旋转物体(转子)不平衡量大小和位置的机器。平衡机任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动，产生噪声和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。电机转子、主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中，都需要经过平衡才能平稳正常地运转。

根据平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正，可改善转子相对于轴线的质量分布，使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。因此，平衡机是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。

通常，转子的平衡包括不平衡量的测量和校正两个步骤，平衡机主要用于不平衡量的测量，而不平衡量的校正则往往借助于钻床、铣床和点焊机等其他辅助设备，或用手工方法完成。有些平衡机已将校正装置做成为平衡机的一个部分。

重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。重力式平衡机一般称为静平衡机。它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。

如右图，置于两根水平导轨上的转子。如有不平衡量，则它对轴线的重

力矩使转子在导轨上滚动，直至这个不平衡量处于最低位置时才静止。

被平衡的转子放在用静压轴承支承的支座上，在支座的下面嵌装一片反

射镜。当转子不存在不平衡量时，由光源射出的光束经此反射镜反射后，投

射在不平衡量指示器的极坐标原点。如果转子存在不平衡量，则转子支座在

不平衡量的重力矩作用下发生倾斜，支座下的反射镜也随之倾斜并使反射出

的光束偏转，这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。根据这个光点偏转的坐标位置，可以得到不平衡量的大小和位置。

重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。对于平衡要求高的转子，一般采用离心式单面或双面平衡机。

离心式平衡机是在转子旋转的状态下，根据转子不平衡引起的支承振动，或作用于支承的振动力来测量不平衡。其按校正平面数量的不同，可分为单面平衡机和双面平衡机。单面平衡机只能测量一个平面上的不平衡(静不平衡)，它虽然是在转子旋转时进行测量，但仍属于静平衡机。双面平衡机能测量动不平衡，也能分别测量静不平衡和偶不平衡，一般称为动平衡机。

离心力式平衡机按支承特性不同，又可分为软支承平衡机和硬支承平衡机。平衡转速高于转子一支承系统固有频率的称为软支承平衡机。这种平衡机的支承刚度小，传感器检测出的信号与支承的振动位移成正比。平衡转速低於转子一支承系统固有频率的称为硬支承平衡机，这种平衡机的支承刚度大，传感器检测出的信号与支承的振动力成正比。

平衡机的主要性能用最小可达剩余不平衡量，和不平衡量减少率两项综合指标表示。前者是平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的最小值，它是衡量平衡机最高平衡能力的指标；后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指标，一般用百分数表示。

在现代机械中，由于挠性转子的广泛应用，人们研制出了挠性转子平衡机。这类平衡机必须在转子工作转速范围内进行无级调速；除能测量支承的振动或振动力外，还能测量转子的挠曲变形。

挠性转子平衡机有时安装在真空防护室内，以适合汽轮机之类转子的平衡，它配备有抽真空系统、润滑系统、润滑油除气系统和数据处理用计算机系统等庞大的辅助设备。

根据大批量生产的需要，对特定的转子能自动完成平衡测量和平衡校正的自动平衡机，以及平衡自动线，现代已大量的装备在汽车制造、电机制造等工业部门。

平衡机发展史

平衡机发展迄今已经有一百多年的历史。1866年，德国西门子公司发明了发电机。4年后，加拿大人Henry Martinson申请了平衡技术的专利，拉开了平衡校正产业的序幕。1907年，Franz Lawaczek博士把改良的平衡技术提供给了Carl Schenck先生，后者在1915年制作了第一台双面平衡机。直到上世纪末40年代，所有的平衡工序都是在采用纯机械的平衡设备上进行的。转子的平衡转速通常取振动系统的共振转速，以使振幅最大。在这种方式下测量转子平衡，测量误差较大，也不安全。

随着电子技术的发展和刚性转子平衡理论的普及，五十年代后大部分平衡设备都采用了电子测量技术。平面分离电路技术的平衡机有效的消除了平衡工件左右面的相互影响。电测系统从无到有经历了闪光式，瓦特计式，数字式，微机式等阶段，最后出现了自动平衡机

随着生产的不断发展，需要进行平衡的零件越来越多，批量亦越大。为了提高劳动生产率，改善劳动条件，各工业国家早在二十世纪五十年代就对平衡自动化技术进行了研究，并相继制造出了半自动平衡机和动平衡自动线。我国在五十年代末期由于生产发展的需要，也开始对此逐步加以研究。进行了曲轴全自动平衡机的研制，并做出了试验样机，迈出了我国动平衡自动化技术研究的第一步。六十年代后期，又开始研制我国第一条数控六缸曲轴动平衡自动线，并于一九七零年试制成功。平衡的微处理机控制技术是目前世界动平衡技术发展的方向之一。

平衡机的分类

若从应用方面讲：有通用平衡机（如平衡电机、水泵转子）和专用平衡机（如汽车刹车盘，传动轴等）；卧式平衡机，立式平衡机，重型、中型、小型、特小型平衡机。

从原理上划分，有软支承平衡机、硬支承平衡机、有离心式平衡机与式平衡机。

平衡机分桥架设备与电测控制设备。其中桥架设备部分近年来许多厂家都利用新的材料以提高其减振性能，利用模块设计以使用一台机器同时可适用于多种转子的需要，电测控制流发展由电子管到半导体，到集成电路，由模拟电路到数字化电路，其发展可谓一日千里，日新月异。目前，所有厂家？使用微机控制的测量子流，从而平衡机测量精度，效率大大提高了，其显示分别采用数字，液晶，CRT屏幕，使显示更加直观。

转子的分类

刚性转子：在工作转速下，由质量单元产生的惯性力使转子的变形扰曲可以忽略不计的转子称之为刚性转子

绕性转子：由惯性力使转子产生弹性和塑性变形，因而改变不平衡状态，从而与轴线不对称，这种转子称之为绕性转子。

平衡机的传动方式及各自特点

平衡机拖动转子的传动方式有圈带拖动，联轴节拖动和自驱动。圈带拖动是利用橡胶环形带或丝织环形带，由电机皮带轮拖动转子，因此圈带拖动要求转子表面必须有光滑的圆柱表面，圈带拖动的优点是不影响转子的不平衡量，平衡精度高。联轴节拖动是利用万向节将平衡机主轴与转子相联接。联轴节拖动的特点是适合外表不规则的转子，可以传递较大的扭矩，适合拖动风机等风

阻较大的转子，联轴节拖动的缺点是联轴节本身的不平衡量会对转子产生影响（因此联轴节在使用前要对其进行平衡），也会引进干扰影响平衡的精度，此外还要做大量的连接盘以适应不同型号的转子。自驱动是利用转子自身的动力旋转。自驱动是对平衡精度影响最小的拖动方式，平衡精度可达最高，但只有结构允许的特殊转子才能使用这种拖动方式。

平衡机的工作原理

重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。重力式平衡机一般称为静平衡机。它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。

被平衡的转子放在用静压轴承支承的支座上，在支座的下面嵌装一片反射镜。当转子不存在不平衡量时，由光源射出的光束经此反射镜反射后，投射在不平衡量指示器的极坐标原点。如果转子存在不平衡量，则转子支座在不平衡量的重力矩作用下发生倾斜，支座下的反射镜也随之倾斜并使反射出的光束偏转，这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。根据这个光点偏转的坐标位置，可以得到不平衡量的大小和位置。

重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。对于平衡要求高的转子，一般采用离心式单面或双面平衡机。

离心式平衡机是在转子旋转的状态下，根据转子不平衡引起的支承振动，或作用于支承的振动力来测量不平衡。其按校正平面数量的不同，可分为单面平衡机和双面平衡机。单面平衡机只能测量一个平面上的不平衡（静不平衡），它虽然是在转子旋转时进行测量，但仍属于静平衡机。双面平衡机能测量动不平衡，也能分别测量静不平衡和偶不平衡，一般称为动平衡机。

平衡机的作用

一个不平衡的转子在其旋转过程中对其支承结构和转子本身产生一个压力，并导致振动。因此，对转子的平衡是十分必须的。平衡机就是对转子在旋转状态下进行动平衡校验，动平衡的作用是：

● 提高转子及其构成的产品质量

● 减小噪声

● 减小振动

● 延长支承部件（轴承）的使用寿命

● 降低使用者的不舒适感，降低产品的消耗。

平衡机传动方式及其特点

平衡机拖动转子的传动方式有圈带拖动，联轴节拖动和自驱动。

1,圈带拖动----是利用橡胶环形带或丝织环形带，由电机皮带轮拖动转子，因此圈带拖动要求转子表面必须有光滑的圆柱表面，圈带拖动的优点是不影响转子的不平衡量，平衡精度高。

2.联轴节拖动----是利用万向节将平衡机主轴与转子相联接。联轴节拖动的特点是适合外表不规则的转子，可以传递较大的扭矩，适合拖动风机等风阻较大的转子，联轴节拖动的缺点是联轴节本身的不平衡量会对转子产生影响（因此联轴节在使用前要对其进行平衡），也会引进干扰影响平衡的精度，此外还要做大量的连接盘以适应不同型号的转子。

3,自驱动----是利用转子自身的动力旋转。自驱动是对平衡精度影响最小的拖动方式，平衡精度可达最高，但只有结构允许的特殊转子才能使用这种拖动方式。

平衡机性能指标

平衡机的主要性能用最小可达剩余不平衡量和不平衡量减少率两项综合指标表示。

平衡机精度等级

平衡精度等级

考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准

化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡

等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以

倍为增量，从要求最高的到要求最低的G4000。单位为

公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的

偏心距离。如下表所示：

G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机

的曲轴驱动件

G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件

G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件

弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件

G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件

G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、

货车和机车用的发动机整机

G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安

装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动

件

G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；

粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机

的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的

曲轴驱动件

商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的

鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵

的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；

特殊要求的发动机的个别零件

燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中

型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵

G1 磁带录音机及电唱机、CD、DVD的驱动件；

磨床驱动件；特殊要求的小型电枢

精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪在选择平衡机之前，应该先确定转子的平衡等级。

动平衡原理(DOC)

现场动平衡原理 §-1 基本概念 1、单面平衡一般来说，当转子直径比其长度大7～10倍时，通常将其当作单面转子对待。在这种情况下，为使偏离轴心的转子质心恢复到轴心位置，只需在质心所处直径的反向任意位置上安放一个同等力矩的校正质量即可。这个过程称之为“单面平衡”。 2、双面平衡对于直径小于长度7～10倍的转子，通常将其当作双面转子对待。在双面转子上，若有两块相等的质量配置在轴线两端且轴心对称的位置上，此时转子不存在质心偏离转轴问题，即静态平衡。然而，一旦转动起来，这两块质量各自产生的离心力构成一个力偶，惯性轴与转动轴不再重合，导致轴承受到猛烈振动；或者惯性轴与转动轴相倾斜，并且两块质量也不对称，造成质心偏离轴线，这是双面转子实际中存在的最为普遍的不平衡。这种不平衡必须通过转动时的振动测量并且至少在两个平面上安放校正质量才能消除。这个过程称为“双面平衡”。 §-2 平衡校正原理为了确定待平衡转子校正质量的大小和位置，现场动平衡情况下，利用安放试探质量的方法，临时性地改变转子的质量分布，测量由此引起的振动幅值和相位的变化，由试探质量的影响效果确定出真正需要的校正质量的大小和安放位置。轴承上任意一点都以与转速相同的频率，周期性地经历转子不平衡产生的离心力。所以，在振动信号频谱上，不平衡表现在转动频率处振动信号增大。一般在转子轴承外壳上安置一个振动传感器，测量不平衡引起的振动。转频处的振动信号正比于不平衡质量产生的作用力。为了测量相位及转频，还要使用转速传感器。本仪器使用激光光电转速传感器，以反光条位置作为振动信号相位参考点，从而确定出转子的不平衡角度。综上所述，利用不平衡振动的幅值和相位可分别确定平衡校正力矩和相对于试重质心位置的校正角度。校正半径选定后，即可依校正力矩和角度计算出校正质量的大小和安置位置。 §-3 平衡步骤 1、平衡前提 (1)确定转子为刚性转子

转子动平衡

实验六转子动平衡一、实验目的 1．巩固转子动平衡知识，加深转子动平衡概念的理解； 2．掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法。二、实验设备与工具 1．CS-DP-10型动平衡试验机； 2．试件（试验转子）； 3．天平； 4．平衡块（若干）及橡皮泥（少许）。三、实验原理与方法本实验采用的CS-DP-10型动平衡试验机的简图如图1所示。待平衡的试件1安放在框形摆架的支承滚轮上，摆架的左端与工字形板簧3固结，右端呈悬臂。电动机4通过皮带带动试件旋转，当试件有不平衡质量存在时，则产生的离心惯性力将使摆架绕工字形板簧做上下周期性的微幅振动，通过百分表5可观察振幅的大小。 1. 转子试件 2. 摆架 3. 工字形板簧 4. 电动机 5. 百分表 6. 补偿盘 7. 差速器 8. 蜗杆图1 CS-DP-10型动平衡试验机简图试件的不平衡质量的大小和相位可通过安装在摆架右端的测量系统获得。这个测量系统由补偿盘6和差速器7组成。差速器的左端为转动输入端（n1）通过柔性联轴器与试件联接，右端为输出端（n3）与补偿盘联接。差速器由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个蜗轮（转臂H）组成。当转臂蜗轮不转动时：n3＝－n1，即补偿盘的转速n3与试件的转速n1大小相等转向相反；当通过手柄摇动蜗杆8从而带动蜗轮以n H转动时，可得出：n3＝2n H－n1，即n3≠－n1，所以摇动蜗杆可改变补偿盘与试件之间的相对角位移。

图2所示为动平衡机工作原理图，试件转动后不平衡质量产生的离心惯性力F =ω2mr，它可分解为垂直分力F y和水平分力F x，由于平衡机的工字形板簧在水平方向（绕y轴）的抗弯刚度很大，所以水平分力F x对摆架的振动影响很小，可忽略不计。而在垂直方向（绕x轴）的抗弯刚度小，因此在垂直分力产生的力矩M = F y·l =ω2mrlsinφ的作用下，摆架产生周期性上下振动。图2 动平衡机工作原理图由动平衡原理可知，任一转子上诸多不平衡质量，都可以用分别处于两个任选平面Ⅰ、Ⅱ内，回转半径分别为rⅠ、rⅡ，相位角分别为θⅠ、θⅡ，的两个不平衡质量来等效。只要这两个不平衡质量得到平衡，则该转子即达到动平衡。找出这两个不平衡质量并相应的加上平衡质量（或减去不平衡质量）就是本试验要解决的问题。设试件在圆盘Ⅰ、Ⅱ各等效着一个不平衡质量mⅠ和mⅡ，对x轴产生的惯性力矩为： MⅠ=0 ；MⅡ=ω2mⅡrⅡlsin(θⅡ+ωt) 摆架振幅y大小与力矩MⅡ的最大值成正比：y∝ω2mⅡrⅡl ；而不平衡质量mⅠ产生的惯性力以及皮带对转子的作用力均通过x轴，所以不影响摆架的振动，因此可以分别平衡圆盘Ⅱ和圆盘Ⅰ。本实验的基本方法是：首先，用补偿盘作为平衡平面，通过加平衡质量和利用差速器改变补偿盘与试件转子的相对角度，来平衡圆盘Ⅱ上的离心惯性力，从而实现摆架的平衡；然后，将补偿盘上的平衡质量转移到圆盘Ⅱ上，再实现转子的平衡。具体操作如下：在补偿盘上带刻度的沟槽端部加一适当的质量，在试件旋转的状态下摇动蜗杆手柄使蜗轮转动（正转或反转），从而改变补偿盘与试件转子的相对角度，观察百分表振动使其达到最小，停止转动手柄。（摇动手柄要讲究方法：蜗杆安装在机架上，蜗轮安装在摆架上，两者之间有很大间隙。蜗杆转动一定角度后，稍微反转一下，脱离与蜗轮的接触，这样才能使摆架自由振动，这时观察振幅。通过间歇性地使蜗轮向前转动和观察振幅变化，最终可找到振幅最小的位置。）停机后在沟槽内再加一些平衡质量，再开机左右转动手柄，如振幅已很小（百分表摆动±1~2格）可认为摆架已达到平衡。亦可将最后加在沟槽内的平衡质量的位置沿半径方向作一定调整，来减小振幅。将最后调整到最小振幅的手柄位置保持不动，停机后用手转动试件使补偿盘上的平衡质量转到最高位置。由惯性力矩平衡条件可知，圆盘Ⅱ上的不平衡质量mⅡ必在圆盘Ⅱ的最低位置。再将补偿盘上的平衡质量m p'按力矩等效的原则转换为位于圆盘Ⅱ上最高位置的平衡质量m p，即可实现试件转子的平衡。根据等效条件有：

转子动平衡标准

平衡精度等级考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的 ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示： G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件 G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件 G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件 G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件 G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机 G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件 G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件 G6.3 商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件 G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵 G1 磁带录音机及电唱机、CD、DVD的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢 G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪在您选择平衡机之前，应该先确定转子的平衡等级。举例：允许不平衡量的计算允许不平衡量的计算公式为： (与JPARC一样的计算 gys)式中m per为允许不平衡量，单位是g； M代表转子的自身重量，单位是kg； G代表转子的平衡精度等级，单位是mm/s； r 代表转子的校正半径，单位是mm； n 代表转子的转速，单位是rpm。举例如下：如一个电机转子的平衡精度要求为G6.3级，转子的重量为0.2kg，转子的转速为1000rpm，校正半径20mm，则该转子的允许不平衡量为：

[精品]动平衡机原理

动平衡机原理第一台平衡机的出现乞今已有一百多年的历史。而平衡技术的发展主要还是近四十年的事。它与科学技术的发展密切关联。我国动平衡理论和装置的研究及新产品的开发是从五十年代开始的。机械中绕轴线旋转的零部件，称为机器的转子。如果一个转子的质量分布均匀，制造和安装都合格，则运转是平衡的。理想情况下，其对轴承的压力，除重力之外别其它的力，即与转子不旋转时一样，只有静压力。这种旋转与不旋转时对轴承都只有静压力的转子，称为平衡的转子。如果转子在旋转时对轴承除有静压力外还附加有动压力，则称之为不平衡的转子。从牛顿运动定律知道，任何物体在匀速旋转时，旋转体内各个质点，都有将产生离心惯性力，简称离心力，如图一所示，盘状转子，转子是以角速度ω作匀速转动，则转子体内任一质点都将产生离心力 F ，则离心力 F=mrω2, 这无数个离心力组成一个惯性力系作用在轴承上，形成转子对轴承的动压力，其大小则决定于转子质量的分布情况。如果转子的质量对转轴对称分布，则动压力为零，即各质量的离心力互相平衡。否则将产生动压力，尤其在高速旋转时动压力是很大的。因此，对旋转体，特别是高速旋转体进行动平衡校正是必须的。

近年来，许多机械制造业都在被迫接受着残酷的市场竞争，特别是 WTO 的加入，简直是内忧外患。价格战、技术战一场接着一场，使得众多企业身心疲累，怨声载道。在激烈的市场竞争环境下，提高产品质量成为致胜的有力武器，而动平衡校正则是产品质量的前提和保证。平衡机是一种检测旋转体动平衡的检测设备。从结构上讲，主要是由机械振动系统、驱动系统和电气测量系统等三大部件组成。机械振动系统主要功能是支承转子，并允许转子在旋转时产生有规则的振动。振动的物理量经传感器检测后转换成电信号送入测量系统进行处理。平衡机的种类很多，就其机械振动系统的工作状态分类，目前所见的不外乎两大类：硬支承平衡机和软支承平衡机。硬支承平衡机是指平衡转速远低于参振系统共振频率的平衡机。而软支承平衡机则是平衡转速远大于参振系统共振频率的平衡机。简单来说，硬支承平衡机的机械振动系统刚度大，外力不能使其自由摆动。软支承平衡机的机械振动系统刚度小，一般来说，外力可以使其自由摆动。以下是软、硬支承平衡机的性能比较：

风机转子动平衡两点平衡法原理

风机转子动平衡 ——两点平衡计算法原理。一、两点平衡法操作方法： 1）、测出风机在工作转速下两轴承的振动振幅，若A侧振动大（振动值为Ao），则先平衡A侧，在转子上某一点（作记号1）加上试加质量M，测得振动值为A1，按相同半径将此试加质量M移动180°（作记号2），测得振动值为A2，根据测得的A0、A1、A2值，选适当的比例作图，求出应加平衡质量的位置和大小。 2）、做图法如下图：作△ODM，使OM：OD：DM=A0：A1/2：A2/2，延长MD至C，使CD=DM，并连接OC；以O为圆心，OC为半径作圆O；延长CO与O圆交于B，延长MO交圆于S。则OC为试加质量M引起的振动值（按比例放大后）则平衡质量应加在第一次试加质量位置1的逆转向α角或顺转向d角处，具体方位由试验确定。

二、两点平衡计算法： 1、具体操作同上。 2、计算原理如下： 1）、根据平行四边形法则做矢量图如下： 2）、求出试重块M应产生的振幅在三角形oca中Cosα=(A2+X2-C2)/2AX 在三角形0ad中cos（л-α）=（A2+X2 -B2）/2AX 因为：cosα+cos（л-α）=0 得：(A2+X2-C2)/2AX +（A2+X2 -B2）/2AX=0 (2A2+2X2-C2 -B2)/2AX=0 2A2/2AX+2X2/2AX-C2/2AX -B2/2AX=0 2X2/2AX=C2/2AX +B2/2AX-2A2/2AX 2X2/2AX=(C2 +B2-2A2)/2AX 2X2=C2 +B2-2A2 X2=(C2 +B2-2A2)/2 X=√[(C2 +B2-2A2)/2]

《转子动平衡——原理、方法和标准》.pdf

技术讲课教案主讲人：范经伟技术职称（或技能等级）：高级工所在岗位：锅炉辅机点检员讲课时间： 2011年 06月24日

培训题目：《转子动平衡——原理、方法和标准》培训目的：多种原因会引起转子某种程度的不平衡问题，分布在转子上的所有不平衡矢量的和可以认为是集中在“重点”上的一个矢量，动平衡就是确定不平衡转子重点的位置和大小的一门技术，然后在其相对应的位置处移去或添加一个相同大小的配重。内容摘要：动平衡前要确认的条件： 1.振动必须是因为动不平衡引起。并且要确认动不平衡力占振动的主导。 2.转子可以启动和停止。 3.在转子上可以添加可去除重量。培训教案：第一章不平衡问题种类为了以最少的启停次数，获得最佳的平衡效果，我们不仅要认识到动不平衡问题的类型（静不平衡、力偶不平衡、动不平衡），而且还要知道转子的宽径比及转速决定了采用单平面、双平面还是多平面进行动平衡操作。同时也要认识到转子是挠性的还是刚性的。

刚性转子与挠性转子对于刚性转子，任何类型的不平衡问题都可以通过任选的二个平面得以平衡。对于挠性转子，当在一个转速下平衡好后，在另一个转速下又会出现不平衡问题。当一个挠性转子首先在低于它的70%第一监界转速下，在它的两端平面内加配重平衡好后，这两个加好的配重将补偿掉分布在整个转子上的不平衡质量，如果把这个转子的转速提高到它的第一临界转速的70%以上，这个转子由于位于转子中心处的不平衡质量所产生的离心力的作用，而产生变形，如图10所示。由于转子的弯曲或变形，转子的重心会偏离转动中心线，而产生新的不平衡问题，此时在新的转速下又有必要在转子两端的平衡面内重新进行动平衡工作，而以后当转子转速降下来后转子又会进入到不平衡状态。为了能在一定的转速范围内，确保转子都能处在平衡的工作状态下，唯一的解决办法是采用多平面平衡法。挠性转子平衡种类 1.如果转子只是在一个工作转速下运转，小量的变形不会产生过快的磨损或影响产品的质量，那么

简易找风机转子动平衡方法

简易找风机转子动平衡方法文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

简易找风机转子动平衡方作者：罗仁波时间：2015年10月5日摘要：引风机振动的原因很多，转子动不平衡是风机振动的原因之一。专业技术书籍中介绍的找风机转子动平衡的方法有多种，但在实际工作中使用这些方法都比较复杂，或需一些高精密仪器检测，但仪器昂贵，切操作困难，因此难以让检修人员所熟练掌握与应用。本人在此介绍一种在以往的长期工作实践中摸索总结得来的简易找风机转子动平衡方法。论文主题：风机动平衡的屈指可数。在冶金行业的各类风机中，除尘风机较多，外出做动平衡价格昂贵，且影响环保问题，检修量大，另外新叶轮在加工制造过程中由于各种因素，偶尔也会出现不平衡现象。这些不平衡通过找静平衡的方法是可以解决其中一部分的，而一些经过静平衡校验合格的风机转子在高速旋转时仍会发生试重测振动，这些转子的不平衡就必须通过找动平衡的方法才能加以彻底消除。在实际工作中，能够很好的解决设备各类疑难杂症的人员不是很多，能现场解决一、常用风机找动平衡的几种方法现场动平衡方法基本为：两点试重测量法、三点试重测法、闪光测相法、影响系数平衡法、计算法、简易平衡法。具体做法如下：两点法：

测出风机在工作转速下两轴承的振动振幅，若A侧振动大（振动值为Ao），则先平衡A侧，在转子上某一点（作记号1）加上试加质量M，测得振动值为A1，按相同半径将此试加质量M移动180°（作记号2），测得振动值为A2，根据测得的A0、A1、A2值，选适当的比例作图，求出应加平衡质量的位置和大小。做法下图：作△ODM，使OM：OD：DM=A0：A1/2：A2/2，延长MD至C，使 CD=DM，并连接OC；以O为圆心，OC为半径作圆O；延长CO与O圆交于B，延长MO交圆于S，则OC为试加质量M引起的振动值（按比例放大后的振动值），平衡质量Ma为：Ma=M*OM/OC。由图中量得角∠COS为d，则平衡质量应加在第一次试加质量位置1的逆转向α角或顺转向d角处，具体方位由试验确定。三点法此法与两点法基本相同，只是用同一试加质量M按一定的加质量半径依次加在互为120°的三个方向上，测得的三个振动值为A1、A2、A3，作图如下：以o为圆心，取适当的比例，以A1、A2、 A3为半径画三段弧A、B、C，在弧A、B、C上分别取a、b、c点，使三点距离彼此相等，连接ab、bc、ca得等边三角形，并作三角形三个角的平分线交于s点，连接os，以s为圆心，sa（sa=sb=sc）为半径作圆，交os于s’点，s’点即平衡重量应加的位置，从图中看出，它在第一次与第二次加试块的位置

动平衡仪的原理与应用

动平衡仪仪的原理与应用动平衡仪，久经考验的动平衡技术推出的一款便携式现场动平衡仪。兼备现场振动数据测量、振动分析和单双面动平衡等诸多功能，简捷易用，是企业预知生产、保养、维修，尤其是精密机床、主轴、电机、磨床、风机等设备制造厂和振动技术服务机构最为理想之工具。旋转机械是机械系统的重要组成部分,在国防和国民经济众多领域中发挥着巨大作用。转子不平衡是旋转机械中的常见问题,也是诱发转子系统故障的主要原因之一。因此,开展动平衡技术研究具有重要的学术和工程应用价值。但随着电子计算机和测试等技术的迅猛发展，动平衡技术也得到了很大发展，其研究成果对推动旋转机械向高速、高效、高可靠方向发展起到了重要作用。有关转子动平衡技术的研究主要集中在动平衡测试、非对称/非平面模态转子平衡、无试重平衡、自动平衡等技术领域。

方法/步骤

1. 1 现场平衡概念和必要性常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等，统称为动平衡仪回转体。在理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。不平衡产生：但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。 2. 2 1、定义1）静平衡

(推荐)动平衡标准

旋转设备动平衡标准前面已经介绍过，对于旋转设备，约一半以上的故障都与不平衡有关。因此，了解设备的残余不平衡量允许值，即动平衡标准是非常有必要的。实际上，掌握设备动平衡的要求与规范也是设备状态监测与故障诊断人员的必备知识。由德国工程师协会制订的 VDI-20260“旋转刚体平衡状态的评价”目前已被国际上广泛采纳．并作为国际标准化组织建议标准IS01940《转子刚体的平衡质量》。该标准建立了转子的最高转速与可接受的残余不平衡之间的关系，以及各种有代表性的转子与建议的质量不平衡等级之间的关系（见表24及图6）；介绍了质量不平衡等级G（等效于一个不受约束的转子所产生的eω），因为它可用来比较机器在不同速率运转时的物理性能。标准中的G值在数字上相当于以9500r/min运转的转子用μm来表示的偏心率e。转子的质量不平衡等级或不平衡可以用一台已校准的动平衡机进行评定。表24平衡精度等级与刚性转子组的分组

①ω＝2πn /60，当ω以rad/s，n以r/min为单位时，则ω≈1/10。 ②对于具有两个校正平面的刚性转子，对于每个平面通常采用建议的残余不平衡量的1/2；此值适用于两个任意选定的平面。轴承处的不平衡状态可加以改善，对于圆盘形转子，所有的残余不平衡量建议在一个平面。注：

1.低速柴油机通常是指活塞速度小于9m/s的机器，而高速柴油机则为活塞速度大于9m/s的机器。 2.曲轴传动装置是一个组件．它包括曲轴、飞轮、离合器、带轮、振动阻尼器、连杆的旋转部分等，因此，对于发动机，转子质量是指上述部件质量之和。动平衡量等于1.5x平衡等级X棍体重量X棍子直径/设计车速国标：10000X平衡等级X实际重量/半径/实际转速等于平衡重量（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）

转子动平衡原理图解

转子动平衡及操作技术一. 转子动平衡.. (一).有关基本概念 1.转子机器中绕轴线旋转的零部件,称为机器的转子. 2.平衡转子旋转与不旋转时对轴承只有静压力的转子. 3.不平衡转子如果转子在旋转时对轴承除有静压力外,附加有动压力,则称之为不平衡的转子不平衡是一个旋转体的质量轴线(惯量轴线)与实际的旋转轴线不重合。其单位为不平衡的质量与该质量中心至实际旋转轴线的距离的乘积，以gmm计量。不平衡有3种表现形式。不平衡转子的危害性:转子如果是不平衡的,附加动压力将通过轴承传达到机器上,引起整个机器的振动产生噪音,加速轴承的磨损,降低机器的寿命,甚至使机器控制失灵,发生严重事故. (二)转子不平衡的几种形式 1.静不平衡静力不平衡(单平面) 表现在一个旋转体的质量轴线与旋转轴线不重合，但平行于旋转轴线，因此不平衡将发生在单平面上。不平衡所产生的离心力作用于两端支承上是相等的、同向的。主矢不为零,主矩为零: R0═Mrcω2≠0 rc≠0 M0═0JYZ═JZX═0 R0通过质心C，转轴Z与中心主惯性轴平行。（图1）通过加重、去重、调整等方法形成一个平衡合力，使原来不平衡力与附加的平衡力的矢量和趋于零。

主矢和主矩均不为零,但相互垂直 R0═Mrcω2≠0 M0═0JYZ═JZX═0 R0不通过质心C，转轴Z与中心主惯性轴相交于某一点。（图2） 3.偶不平衡偶力不平衡表现在一个旋转体的质量轴线与旋转轴线不重合，但相交于旋转体重心，不平衡所产生的离心力作用于两端支承是相等而180°反向的。主矢为零,主矩不为零 R0═0 rc═0 M0≠0JXZ≠0 JYZ≠0 （图3）通过加重、去重、调整等方法形成一个平衡合力，使原来不平衡力与附加的平衡力的矢量和趋于零。

简易找风机转子动平衡方法

记号2），测得振动值为A2，根据测得的A0、A1、A2值，选适当的比例作图，求出应加平衡质量的位置和大小。做法下图：作△ODM，使OM：OD：DM=A0：A1/2：A2/2，延长MD至C，使CD=DM，并连接OC；以O为圆心，OC为半径作圆O；延长CO与O圆交于B，延长MO交圆于S，则OC为试加质量M引起的振动值（按比例放大后的振动值），平衡质量Ma为：Ma=M*OM/OC。由图中量得角∠COS为d，则平衡质量应加在第一次试加质量位置1的逆转向α角或顺转向d角处，具体方位由试验确定。三点法此法与两点法基本相同，只是用同一试加质量M按一定的加质量半径依次加在互为120°的三个方向上，测得的三个振动值为A1、A2、A3，作图如下：以o为圆心，取适当的比例，以A1、A2、

转子动平衡技术(发出件)

转子的动平衡技术一、匀速圆周转动体的加速度(向心加速度) 现代工业生产工艺均有大量的转动机械设备，其中多数设备运行状态可视为匀速圆周转动。因此，对该匀速圆周转动进行分析，对从事转动机械管理的技术人员具有重要的意义。如图1所示为一物体以O为中心作匀速圆周运动示意图，我们对其运行和受力状态分析如下：图1、匀圆周转速体示意图众所周知，物体做圆周运动的条件一是受到一个指向圆心力的作用，另一个条件是物体具有一个初速度。可以设想，若没有初速度则物体将向着圆心方向作匀加速运动。若没有向心力，则物体将沿着初速度的方向做直线匀速运动。因此我们可以将圆周运动看成是沿圆心方向的匀加速直线运动和沿初速度方向的匀速运动的合成运动。如图1所示，物体自A至B的运动，可看成先由A以速度V匀速运动至C，再由C以加速度a匀加速运动至B，由图1可知：

整理上式即得：和与之对应的向心力F。二、转子不平衡概念不平衡产生的离心力（与向心力大小相等方向相反）旋转机械的转子由于受材料质量和加工技术等各方面的影响，转子上的质量分布相对于旋转中心线不可能绝对地轴对称的，因此任何一个转子不可能做到“绝对平衡”，转子质量中心和旋转中心线之间总是有一定的偏心距存在，这就使得转子旋转时形成周期性的离心力力干扰，在轴承上产生动载荷，使机器发生振动。我们把产生离心力的原因——旋转体质量沿旋转中心线的不均匀分布叫做“不平衡”。也可以认为，不平衡就是指处于平衡状态的旋转体上存在多余（或不足）的质量。

ω 图2、转子不平衡产生的离心力考虑如图2所示，一个带有薄圆盘的转子，假定转子质量为Ｍ，质心距旋转中心Ｏ的距离为ｅ（称为偏心距），转子旋转角速度为ω，根据牛顿第二定律，则转子产生的离心力为（对匀转速转子）：Ｆ＝Ｍｅω２＝Ｍｅ（２πｎ／６０）２＝Ｍｅｎ２／９１．３［Ｎ］式中Ｍ——质量，［ｋｇ］；ｅ——偏心距，［ｍ］； ω——角速度，［１／ｓ］；ｎ——转速，［ｒ／ｍｉｎ］。由上式可知，离心力与转速的平方成正比，转速愈高，离心力增加的愈快。式中离心力Ｆ是一个矢量，其方向与偏心距ｅ的方向相同，是以角速度ω绕轴线旋转的。力Ｆ通过转轴作用在转子轴承上，使轴承承受附加动载荷，增加转子扭矩一小部分功率损失。例如，上图中的圆盘质量为２０ｋｇ，在半径２ｃｍ处有５０ｇ的不平衡质量，，当转速为１００００ｒ／ｍｉｎ时，求不平衡质量产生的离心力。

《转子动平衡——原理、方法和标准》

技术讲课教案主讲人：罗仁波培训题目：《转子动平衡——原理、方法和标准》培训目的：多种原因会引起转子某种程度的不平衡问题，分布在转子上的所有不平衡矢量的和可以认为是集中在“重点”上的一个矢量，动平衡就是确定不平衡转子重点的位置和大小的一门技术，然后在其相对应的位置处移去或添加一个相同大小的配重。

内容摘要：动平衡前要确认的条件： 1.振动必须是因为动不平衡引起。并且要确认动不平衡力占振动的主导。 2.转子可以启动和停止。 3.在转子上可以添加可去除重量。培训教案：第一章不平衡问题种类为了以最少的启停次数，获得最佳的平衡效果，我们不仅要认识到动不平衡问题的类型（静不平衡、力偶不平衡、动不平衡，如下图），而且还要知道转子的宽径比及转速决定了采用单平面、双平面还是多平面进行动平衡操作。同时也要认识到转子是挠性的还是刚性的。 ● ●刚性转子与挠性转子

?对于刚性转子，任何类型的不平衡问题都可以通过任选的二个平面得以平衡。 ?对于挠性转子，当在一个转速下平衡好后，在另一个转速下又会出现不平衡问题。当一个挠性转子首先在低于它的70%第一监界转速下，在它的两端平面内加配重平衡好后，这两个加好的配重将补偿掉分布在整个转子上的不平衡质量，如果把这个转子的转速提高到它的第一临界转速的70%以上，这个转子由于位于转子中心处的不平衡质量所产生的离心力的作用，而产生变形，如图10所示。由于转子的弯曲或变形，转子的重心会偏离转动中心线，而产生新的不平衡问题，此时在新的转速下又有必要在转子两端的平衡面内重新进行动平衡工作，而以后当转子转速降下来后转子又会进入到不平衡状态。为了能在一定的转速范围内，确保转子都能处在平衡的工作状态下，唯一的解决办法是采用多平面平衡法。 ?挠性转子平衡种类 1.如果转子只是在一个工作转速下运转，小量的变形不会产生过快的磨损或影响产品的质量，那么可以在任意二个平面内进行平衡，使轴承的振动

动平衡测量原理

动平衡测量原理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

刚性转子的平衡条件及平衡校正回转体的不平衡---回转体的惯性主轴与回转轴不相一致；刚性转子的不平衡振动，是由于质量分布的不均衡，使转子上受到的所有离心惯性力的合力及所有惯性力偶矩之和不等于零引起的。如果设法修正转子的质量分布，保证转子旋转时的惯性主轴和旋转轴相一致，转子重心偏移重新回到转轴中心上来，消除由于质量偏心而产生的离心惯性力和惯性力偶矩，使转子的惯性力系达到平衡校正或叫做动平衡试验。动平衡试验机的组成及其工作原理动平衡试验机是用来测量转子不平衡量的大小和相角位置的精密设备。一般由机座部套，左右支承架，圈带驱动装置，计算机显示系统，传感器限位支架，光电头等部套组成。当刚性转子转动时，若转子存在不平衡质量，将产生惯性力，其水平分量将在左右两个支撑上分别产生振动，只要拾取左右两个支撑上的水平振动信号，经过一定的转换，就可以获得转子左右两个校正平面上应增加或减少的质量大小与相位。在动平衡以前，必须首先解决两校正平面不平衡的相互影响是通过两个校正平面间距b，校正平面到左，右支承间距a, c,而a, b, c 几何参数可以很方便地由被平衡转子确定。 F1, F2: 左右支承上的动压力；P1, P2 : 左右校正平面上不平衡质量的离心力。m1, m2 : 左右校正平面上的不平衡量；a, c : 左右校正平面至支承间的距离 b : 左右校正平面之间距离；R1 R2: 左右校正平面的校正半径 ω：旋转角速度单缸曲柄连杆机构惯性力测量方法活塞的速度为活塞的加速度为我的论文中的对应表达式与以上两个式子不同：测量系统机械结构惯性力测量机的机械系统主要包括驱动机构、摆架。驱动机构通过联轴节带动曲轴达到额定测量转速。摆架支承测量曲柄连杆机构，使之在惯性力作用下产生振动。

转子动平衡标准

转子动平衡标准文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

平衡精度等级考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以倍为增量，从要求最高的到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示： G4000具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件 G1600刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件 G630刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件 G250刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件 G100六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机 G40汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件 G16特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵 G1磁带录音机及电唱机、CD、DVD的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪在您选择平衡机之前，应该先确定转子的平衡等级。举例：允许不平衡量的计算允许不平衡量的计算公式为： (与JPARC一样的计算 gys) 式中m per为允许不平衡量，单位是g； M代表转子的自身重量，单位是kg； G代表转子的平衡精度等级，单位是mm/s； r 代表转子的校正半径，单位是mm； n 代表转子的转速，单位是rpm。举例如下：如一个电机转子的平衡精度要求为级，转子的重量为0.2kg，转子的转速为1000rpm，校正半径20mm，则该转子的允许不平衡量为：因电机转子一般都是双面校正平衡，故分配到每面的允许不平衡量为0.3g。目前T0转动部分重量大约为180Kg（包括电机转子、旋变转子、轴承等回转体）不包括为166Kg。按照180Kg，转速3000rpm，标准，校正半径为220mm，

机械动平衡

机械动平衡一、实验目的 1.了解转子不平衡的危害。 2.巩固转子动平衡的理论知识。 3.掌握动平衡机的基本工作原理及动平衡机进行刚性转子动平衡的方法。二、实验设备实验设备为DPH－I型智能动平衡机，如图6-1所示，测试系统由计算机、数据采集器、高灵敏度有源压电力传感器和光电相位传感器等组成。当被测转子在部件上被拖动旋转后，由于转子的中心惯性主轴与其旋转轴线存在偏移而产生不平衡离心力，迫使支承做强迫震动，安装在左右两个硬支撑机架上的两个有源压电力传感器感受此力而发生机电换能，产生两路包含有不平衡信息的电信号输出到数据采集装置的两个信号输入端；与此同时，安装在转子上方的光电相位传感器产生与转子旋转同频同相的参考信号，通过数据采集器输入到计算机。图 6-1 DPH－I型智能动平衡机结构简图计算机通过采集器采集此三路信号，由虚拟仪器进行前置处理，跟踪滤波，幅度调整，相关处理，FFT变换，校正面之间的分离解算，最小二乘加权处理等。最终算出左右两面的不平衡量（g），校正角（°），以及实测转速（r/min）。 DPH－I型智能动平衡机有关内容简介见附录Ⅲ。三、实验原理由于转子结构不对称、材质不均匀或制造和安装不准确等原因，有可能会造成转子的质心偏离回转轴线。当其转动时，会产生离心惯性力。惯性力将在构件运动副中引起附加动压力，使机械效率、工作精度和可靠性下降，加速零件的损坏。当惯性力的大小和方向呈周期性变化时，机械将产生振动和噪音。因此，在高速、重载、精密机械中，为了消除或减少惯性力的不良影响，必须对转子进行平衡。转子平衡问题可分为静平衡和动平衡两类。对于轴向尺寸b 与径向尺寸D 的比值b/D ≤ 0.2，即轴向尺寸相对很小的回转构件（如砂轮、叶轮、飞轮等），常常可以认为不平衡质量近似的分布在同一回转平面内。因此只要在这个一回转面内加上或减去一定的质量，便可使转子达到静平衡。当转子的b/D≥0.2（如电机转子、机床主轴等），或工作转速超过1000 r/min时，应考虑

转子动平衡技术实验报告

图质量盘结构示意图三、实验要求 1.熟悉实验的整个过程 2.实验过程要注意安全，防止转子高速时质量块脱落伤人。 3.正确布置质量块位置，并要记下各个具体位置。 4.实验后分析各频谱图以及参数与转子动平衡的关系。 5、绘出振动试验台的结构简图，列出主要结构参数，如电机参数、传动比、转速等。 6、画出测试系统的连接框图。 7、绘出振动试验台测点布置图，说明测量的位置、方向及传感器安装方法等。 8、描述不平衡质量的施加方法。四、实验操作过程 1、仪器连接，传感器安装； 2、贴反光带，启动试验台； 3、开始动平衡测量及校正过程，完成转子台初始振动测量、试重、校正重量计算及施加等工作； 4、评价动平衡后的效果； 5、填写附表。要求学生绘出测量对象的结构简图，列出主要结构参数；计算不平衡的特征频率；选择测试参数；测量各测点的时域波形、频谱等数据；参照有关标准，判断各点的测量值是否在正常范围内；分析频谱图中的主要频率成分，解释频谱峰值的来源及其与转子不平衡的对应关系；综合判断机器的运行状态及存在的不平衡问题；完成转子现场动平衡测量与校正。五、实验结果及分析下表是实验过程中测出的实验数据动平衡数据表振动值 Vibration μm（p-p）相位 Phase 度（°）重量 Weight 克g 角度 Angel 度（°）初始振动测量值 Initial Vibration 17 80 动平衡试重 Trial Weight 8 45 加试重后的振动值 Trail Running Vibration 15 60 第一次动平衡配重 1st Correcting Weight 8 135 第一次加配重后的振动值 1st Residual Vibration 7 50 第二次动平衡配重 2nd Correcting Weight 7 135 第二次加配重后的振动值 2nd Residual Vibration 2 200 转子转速n=800r/min 以下是实验结果频谱图初始振动测量值频谱图（a）在转盘外圆贴有一反光带作为起始原点，并在外缘随意安装一质量块（相对原点逆时针旋转45°的位置加上8克重物），使转盘存在偏心量，并记录频谱图

多转子动平衡计算方法

多转子动平衡计算方法【摘要】航空发动机转子多采用多转子套齿或端齿连接、拉杆压紧结构的转子结构，且转子装配要求不采用增加或减少重量的方式达到平衡要求，为此本文旨在从平衡理论着手通过计算进行多转子连接的动平衡技术研究，提供平衡方法。【关键词】动平衡；静不平衡；动不平衡量转子动平衡是在转子制成后采取的一种减振措施，通过转子上某些界面增加或减少质量，使转子的重心和其几何重心靠近及其一主惯性轴尽量和旋转轴线靠近，以减少转子工作时的不平衡力、力偶或临界转速附近的振动量。实际转子在运转时，转子动不平衡量的惯性力将在运转中引起附加的动压力。这不仅会增大转子的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且这些惯性力都将传到发动机的上，特别是由于这些惯性力的大小及方向一般都是周期性变化的，所以必将引起发动机产生强迫振动。为了完全地或部分地消除惯性力的不良影响，就必须设法将转子不平衡量所引起的惯性力加以消除或减小，这就是转子平衡的目的。转子的平衡是现代发动机的一个重要问题，尤其现在发动机的转速越来越高，更具重要的意义。中小型航空发动机装配转子件由套齿或端齿连接、拉杆压紧结构，而且转子装配要求不采用增加或减少重量的方式达到平衡要求，与以往的平衡方式有很大的区别，为此应从动平衡理论着手通过计算找到最佳平衡的方式。 1 动平衡的基本理论由于转子材料的不均匀、制造的误差、结构的不对臣等因素保存转子存在不平衡质量。因此当转子旋转后就会产生离心惯性力组成一个空间力系，使转子动不平衡。要使转子达到动平衡，则必须满足空间力系的平衡条件，这是转子动平衡的力学条件：力平衡和力矩平衡。在转子的设计阶段，尤其在设计高速转子及精密转子结构时，必须进行平衡计算，以检查惯性力和惯性力偶是否平衡。若不平衡则需要在结构上采取措施，以消除不平衡惯性力的影响，这一过程称为转子的平衡设计。转子的平衡设计分为静平衡设计和动平衡设计，静平衡设计指对于D/b≥5的盘状转子，近似认为其不平衡质量分布在同一回转平面内，忽略惯性力矩的影响。动平衡设计指径宽比D/b<5的转子（如航空发动机转子、汽轮机转子等），其特点是轴向宽度较大，偏心质量可能分布在几个不同的回转平面内，因此，不能忽略惯性力矩的影响。此时，即使不平衡质量的惯性力达到平衡，惯性力矩仍会使转子处于不平衡状态。由于这种不平衡只有在转子运动时才能显示出来，因此称为动不平衡。为避免动不平衡现象，在转子设计阶段，根据转子的功能要求设计转子后，需要确定出各不同回转平面内偏心质量的大小和位置，然后运用理论力学中平行力的合成与分

转子动平衡技术实验报告

广州大学学生实验报告开课学院及实验室： 526室2015年12月26日学院机械与电气工程年级、专业、班机械121姓名吴海明学号1207200014 实验课程名称机械故障诊断技术成绩实验项目名称转子动平衡技术指导老师郑文一、实验目的 1、掌握振动幅值及相位测量方法，熟悉相关测量仪器； 2、掌握旋转机械动平衡的基本步骤及方法。通过运用振动监测手段，完成转子不平衡特征的测量，从而提高学生进行数据采集、转子振动分析及状态评估、动平衡校正等方面的能力。二、实验设备 1、列出所用振动分析仪器、软件、传感器的名称、型号、用途等；加速度传感器光电式传感器，用于测量振动的相位数据采集器质量块、天平 2、振动试验台实验台配有两个质量盘（如图所示），可以在轴的任意位置固定安装。本实验要求完成单面动平衡试验，把两个质量盘分开安装，并且在某个质量盘上加上一个M5的螺钉作为质量块，使得转子不平衡。 1、质量盘 2、夹紧法兰 3、转轴备用螺纹孔（16个）5、夹紧法兰螺钉孔图质量盘结构示意图三、实验要求 1.熟悉实验的整个过程 2.实验过程要注意安全，防止转子高速时质量块脱落伤人。 3.正确布置质量块位置，并要记下各个具体位置。 4.实验后分析各频谱图以及参数与转子动平衡的关系。 5、绘出振动试验台的结构简图，列出主要结构参数，如电机参数、传动比、转速等。 6、画出测试系统的连接框图。 7、绘出振动试验台测点布置图，说明测量的位置、方向及传感器安装方法等。 8、描述不平衡质量的施加方法。四、实验操作过程 1、仪器连接，传感器安装； 2、贴反光带，启动试验台； 3、开始动平衡测量及校正过程，完成转子台初始振动测量、试重、校正重量计算及施加等工作； 4、评价动平衡后的效果； 5、填写附表。要求学生绘出测量对象的结构简图，列出主要结构参数；计算不平衡的特征频率；选择测试参数；测量各测点的时域波形、频谱等数据；参照有关标准，判断各点的测量值是否在正常范围内；分析频谱图中的主要频率成分，解释频谱峰值的来源及其与转子不平衡的对应关系；综合判断机器的运行状态及存在的不平衡问题；完成转子现场动平衡测量与校正。五、实验结果及分析下表是实验过程中测出的实验数据动平衡数据表振动值 Vibration μm（p-p）相位 Phase 度（°）重量 Weight 克g 角度 Angel 度（°）初始振动测量值 Initial Vibration 17 80 动平衡试重 Trial Weight 8 45 加试重后的振动值 Trail Running Vibration 15 60 第一次动平衡配重 1st Correcting Weight 8 135 第一次加配重后的振动值 1st Residual Vibration 7 50 第二次动平衡配重 2nd Correcting Weight 7 135 第二次加配重后的振动值 2nd Residual Vibration 2 200 转子转速n=800r/min 以下是实验结果频谱图