转子动平衡原理及计算

转子动平衡

一、动平衡的定义：

不平衡的转子经过测量其不平衡量和不平衡相位，并加以校正消除其不平衡量，使转子在旋转时，不致产生不平衡离心力的平衡工艺叫做动平衡。

二、校正面的选择：

平衡校正面必须选择垂直于转子轴线的平面

转子外径：D

转子长度：L

① 对于薄盘状转子（L/D≤5），因偶不平面很小，一般只选择一个校正面，称为单面平衡或称静平衡

② 对于长轴类转子（L/D＞5），必须选择两个或者两个以上校正面，称双面平衡或者多面平衡亦称动平衡

③ 对于初始不平衡量很大，旋转时振动过大的转子，应先做单面静平衡，且校正面最好选择在重心所在的平面上，以防偶不平衡量增大；或者选择在重心两侧的两个校正面上校正，或根据要求，选择在靠近重心的平面上校正，然后再做动平衡。

三、校正方法：

转子的不平衡是因其中心主惯性轴与旋转轴线不重合而产生的.平衡就是改变转子的质量分布,使其中心主惯性轴与旋转轴线重合而达到平衡的目的.

当测量出转子不平衡的量值或相位后,校正的方法有:

1、 去重法—即在重的一方用钻孔,磨削,錾削,铣削和激光穿孔等方法去除一部分金属。

2、 加重法--即在轻的一方用螺钉连接,铆接,焊接,喷镀金属等方法,加上一部分金属。

3、 调整法—通过拧入或拧出螺钉以改变校正重量半径,或在槽内调整二个或二个以上配重块位置。

4、 热补偿法—通过对转子局部加热来调整工件装配状态。

四、不同类型转子的动平衡注意事项：

1.滚动轴承转子的平衡

装有滚动轴承的转子,平衡时最好带着滚动轴承一起平衡,从而消除滚动轴承的内环偏心引起的不平衡,带轴承的转子一般在V型支承上进行

2.无轴颈的转子的平衡

无轴颈的转子必须在工艺轴上进行平衡.由于工艺轴本身的制造误差:径向和轴向跳动.工艺轴本身的不平衡以及转子配合时存在的径向间隙,使转子在平衡时会带来不可避免的误差

五、转子不平衡量的计算方法：

1、计算转子的允许不平衡度（率）

Eper=(G*1000)/(n/10)

式中：Eper——允许不平衡度 单位μm

G——不平衡精度等级 一般取6.3

n——工作转速 单位r/min

例如：某工件工作转速1400r/min平衡精度等级取6.3，则

Eper=(GX1000)/(n/10)= (6.3X1000)/(1400/10)=45μm

2、计算允许残余不平衡量

m=(Eper*M)/(r*2)

式中：m——允许残余不平衡度 单位g

M——工件旋转质量 单位kg

r——工件半径 单位mm

例如：工件质量20kg，半径60mm双面平衡，故计算每个平衡面的允许的剩余不平衡量为m=(Eper*M)/(r*2)=(45x20)/(60x2)=7.5g

3、转子平衡品质——衡量转子平衡优劣程度的指标

G=Eper*ω/1000

式中：G——转子平衡品质 mm/s 从G0.4-G4000分11级；

Eper——转子允许的不平衡度 g.mm/k 或mm/s

或转子质量偏心距 μm

ω——相应于转子最高工作转速的角速度

ω=2πn/60≈n/10

4、最小可达剩余不平衡量(umar)——单位g.m，平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的最小值，是衡量平衡机最高平衡能力的性能指标，当该指标用不平衡度表示时，称为最小可达或剩余不平衡度(单位 g.mm/kg)

5、不平衡量减少率(URR)——经过一次平衡校正所减少的不平衡量与初始不平衡量之

比值，他是衡量平衡机效率的性能指标，以百分数表示：

URR(%)=（U1-U2）/U1*100

式中：U1为 初始不平衡量；U2为一次平衡校正后的剩余不平衡量

6、校验转子——为校验平衡机性能而设计的刚性转子，其质量、大小、尺寸均为有规定，分立式和卧式两种，立式转子质量为1.1、3.5、11、35、110kg，卧式转子质量为0.5、1.6、5、16、50、160、500kg

7、不平衡国偶干扰比——单面平衡机抑制不平衡力偶影响的性能指标。