转子找平衡讲解.ppt

转子找静平衡 平衡工艺术语与定义 按照ISO（国际标准化组织）推荐，1925号平衡术语定义 平衡中心：转子静止时，轴线和垂直通过转子重心的轴线的 平面交点 临界转速：在系统发生共振时的转速 重 心：在均匀的重力场中，物体各质点所受重力的合力 通过物体的那一点 轴承中心线：连接轴承横断面轮廓质心的中心直线 局部质量偏心：从与轴线垂直的转子上切出各细小的轴向圆 ，每个圆的重心与轴线间的距离即为局部质量偏心 质量偏心：系指双轴承的转子，其重心偏移轴线的距离 刚性转子：在工作转速范围内不会出现使转子轴线发生弯曲变形的临界 转速的转子 完全平衡的转子：凡是转子质量的分布使该转子不把离心力引起振动力 传给轴承，则为完全平衡的转子 动态不平衡：凡是中心主惯性轴线不与轴线重合时，就产生动态不平衡 静态不平衡：中心主惯性轴平行偏离于轴线的不平衡状态 力偶不平衡：中心主惯性轴和轴线相交于重心的不平衡状态 剩余不平衡：平衡后仍遗留下来的任何种不平衡状态 不平衡力：转子在校正平面上所形成的不平衡状态而引起的离心力（相 对轴线） 不平衡原因 1、设计与制图误差 零件旋转不均匀对称； 转子上有未加工的表面； 由于配合粗糙产生径向和轴向振摆； 2、材料缺陷 铸件有气孔； 材料密度不匀； 材料厚度不一致；例如：焊接结构 滚动轴承的转动误差和间隙过大。

3、加工与装配误差 焊接和浇铸上的造型缺陷； 切削加工的切削误差；例如：轴颈偏心 平面不与轴线垂直； 由于加工产生永久变形； 固定螺钉拧紧程度不均引起挠曲； 钻孔零件不一致，例如：螺钉长度不一致，衬垫材料的种类不一致 以及螺母种类不一致 转子不平衡的三种类型 偏心距 相 位 角 p振动方向和振动力方向的夹角叫相位角往往转 子不平衡的位置指在旋转时不在偏移位置上，而 是沿角速度的方向超前一个角度，所以相位角也 叫滞后角，用α表示 α A F A为振动方向 F为振动力的 方向 对于一个转子，如果转速不变，则其相位角α是一 个固定值，因此，转速变化会引起振动相位变化 转速不变、转子不平衡重量的改变，也使相位 角发生变化，相位角的变化范围在0-180º之间， 转速越高，α值越大，但最大就是180º 离心力的计算方法 ．已知转子的重量及其重心偏离旋转中心线的距离，当转子以等角速度ω 旋转时，其产生的不平衡离心力为： F = mρω2(公斤) 式中：m — 转子质量 W — 转子重量 （公斤） g — 重力加速度 g = 9.8 米/秒2 ρ — 转子重心偏移值（米） ω— 转子旋转的角（孤度/秒） n — 转子每分钟的转速 故这类转 子称为静不平衡转子。

其质量可近似认为 分布在同一回转平面内 这时其偏心质量在转子运转时会产生惯 性力， 刚性转子的平衡计算 为了使转子得到平衡，在设计时就要根据转子的结构，通过 计算将转子设计成平衡的 1.刚性转子的静平衡 （1）静不平衡转子 对于轴向尺寸较小的盘形转子(b/D 0.2)， 因这种不平衡现象在转子静态时就可表现出来， b AB D 回转平面 mm r ω FⅠ G 平衡后转子的各偏心质量（包括平衡质量） 的惯性力的合力为零 对于 静不平衡转子，利用在转子上增加或除去一部分 质量，使其质心与回转轴心重合，即可使转子的惯性力得以平衡 的方法 （2）静平衡及其条件 静平衡 静平衡的条件 ΣF＝0 即 （3）静平衡计算 静平衡计算主要是针对由于结构所引起的静不平衡的转子而 进行平衡的计算 根据其结构，计算确定需增加或除去的平衡质量，使其在设 计时获得静平衡 p静不平衡相当于把一个不平衡质量m加在质量为M 半径为r的平衡转子的中心平面上这时转子 新 的重心位于原重心平面内离原来重心的距离为 e(e=mr/M称为偏心距)，新的中心惯性主轴和转 动轴线始终平行，当转子旋转时，由偏心距引起 离心惯性力使轴承产生振动，要使这种转子平衡 ，只需在中心平面内m的对称位置上加一相等的质 量，转子便平衡了。

准静不平衡相当于把一个不 平衡质量m加在除中 心平面的任意平面上，这时 中心惯性主轴和转动 轴线相交平衡这种转子也 只需在某一个特定平 面上加上或除去一定的质量 m便可达到平衡 对于动不平衡转子，通过选定两个回转平面Ⅰ及Ⅱ 作为平面基面， 这种不 平衡只有在转子运转时才能显现出来的，故称此类转子为动不平 衡转子 其质量就不能分布在 同一回转平面内，而往往是分布在若干个不同的回转平面内 2. 刚性转子的动平衡计算 （1）动不平衡转子 对于轴向尺寸较大的转子（b/D≥0.2)， 这 时即使转子的质心在回转轴线上，但各偏心质量所形成的惯性力 偶仍不平衡，而且其作用方位是随转子的回转而变化的 （2）动平衡及其条件 动平衡 再分别在这两个面上增加或除去适当的平衡质量， 使转子在运转时各偏心质量所产生的惯性力和惯性力偶矩同时得 以平衡这种平衡方法称为动平衡 即 根据其结构计算确定其上需增加或除去的平衡质量，使其在设计 时获得动平衡 （3）动平衡计算 动平衡计算是针对结构动不平衡转子而进行平衡的计算 刚性转子动平衡的条件：各偏心质量（包括平衡质量）产生 的惯性力的矢量和为零，以及这些惯性力所构成的力矩矢量和也 为零， ΣF＝0， 即 ΣM＝0 p动不平衡（偶不平衡） p偶不平衡相当于在一个平衡转子的一个平面上180 度加两个相等重量的不平衡量。

中心惯性主轴通 过质点而与转动轴线相交成α角要平衡这种转 子不能单独用一个力来平衡，即不能在一个平面 上加重或去重，而必须在两个平面上加重或去重 ，才能使转子得到平衡是最普遍的不平衡现象 它相当于静不平衡和偶不平衡的组合转子的 中心惯性主轴和转动轴线既不平行也不相交，要 平衡这种转子必须在两个或多个平面上加重或去 重才能使转子得到平衡 什么情况下要动平衡校验： p当转子外径D与长度l满足D/l≥5时，不论其工作 转速高低都只需进行静平衡 b.当l≥D时，只要 工作转速大于1000(转/分)，都要 进行动平衡校 验 在理论上规定是这样的，实际工作中对于转 子上任 一配件，或者经过检修没有更换配件的转 子也需动 平衡校验 在组装过程中，各配件之 间产生的间隙都符合安装 标准但对整个转子件， 它的累计误差有可能超过该 转子的动平衡精度 特别是对一些装有轴承底套的 转子件，更应该在 总装前经动平衡校验 动平衡精度 pG的大小作为精度标号，精度等级之间 的公比 为2.5等级分为：G4000、 G1600、G630、 G250、G100、G40、 G16、G6.3、G2.5、G1、 G0.4共十一 级。

我们常用的是G6.3(泵和电机的转 子)、G2.5(风机，透平设备) 静平衡 （一）种类： p轨道式 p轴承式 （二）对轨道式静平衡台的要求： 1、静平衡台应有足够的刚性 p1t以下的转子，a=3～6mm； p1～6t的转子，a=3～30mm 2、轨道的长度、材料： p约为轴颈直径的6～8倍 ，材料为碳素工具钢或 钢轨 3、加工精度： p工作面经磨床加工，其表面粗糙度不大于0.4√ 4、轨道的水平度： p应≤0．1～0．3mm／m 5、两轨道间不平行度： p应≤2mm／m 6、安装位置： p静平衡台的安放位置应设在无机械振动和背风的 地方 静平衡前对转子的要求 1、转子应在找静平衡前检修完毕并组装好； 2、套装件不得有松动现象； 3、轴颈的不圆度≤0．02mm，圆锥度≤0． 05mm ； 4、采用假轴找静平衡时，假轴的加工精度不得低 于原轴的精度 静平衡前的准备工作 1、工量具的准备 p扳手、框式水平仪、天平、钢钣尺、划针盘等 2、材料的准备 p调整垫片、玻璃泥或橡皮泥、黄油等 3、确定静不平衡的种类 找静平衡的适用范围 p适合质量分布较集中、机件少而窄、转速 较低的转动设备（低速转子）。

p对于尺寸较小的转子，满足D/L≧5时，不 论转速高低一般只要做静平衡就能满足平 衡的要求 两次加重法（找显著静不平衡） 1、找出转子偏重方位，划AB线 2、第一次试加质量，求S的大小 3、第二次试加质量，求P的大小 4、计算平衡质量Q的大小 Q=S+P/2 5、加平衡质量Q，检验平衡效果 Q=S+P/2 第二次试加质量 加平衡质量 试加重法（找不显著静不平衡） 1、将转子端面8等分，逆转向编号 2、依次在8个等分点相对应的加重半径上试加质量 ，求得S1、S2……S8 3、以圆周等分点为横坐标，以试加质量为纵坐标 ，绘制曲线图；找出曲线的最高点和最低点；求 得S最大和S最小 4、计算平衡质量Q的大小 Q=（ S最大+S最小）/2 5、加平衡质量，检验平衡效果 绘制曲线图 静平衡的质量标准 质量标准： 现场动平衡方法 p风机叶轮工作中的严重磨损（腐蚀）、积 灰积垢 ，造成风机转子不平衡，从而导致 整个风机振幅加大，严重影响生产的正常 运行因此，如何在施工现场为风机做平 衡并清除不平衡因素，在长期的生产实践 总结出了一套行之有效的简易作图法找出 叶轮轻点位置，并在轻点位置处加配重， 以清除风机的不平衡。

具体步骤介绍 p给风机转子做动平衡，关键是找出叶轮轻点位置 ，并确定所加平衡块质量用作图法找平衡(见图 )，具体步骤如下： p 第一步 p开启风机，稳定运行后，在最能反映风机振动情 况的M点（轴承座等)，用测振仪测的初始振幅A0 ，记录后停机 p第二步 p将叶轮前盘(或后盘)圆周3等分 ，分别记作1点， 2点 ，3点 p第三步 p在 1点处夹上预先制作好的夹块P(根据风机叶轮 大小确定其质量，一般为m=150g～300g)，重复步 骤1，测M点振幅A1 p 第四步 p更换夹块P的位置到 2点和3点，重复步骤3，依次 测得M点振幅A2，A3 第五步作图 p以A0为半径作圆，圆心为O，将该圆3等分 ，分别记作O1点，O2点，O3点； p以O1为圆心，A1为半径作弧； p以O2为圆心，A2为半径作弧； p以O3为圆心，A3为半径作弧 p上述 3条弧线分别交于B，C，D三点 第六步 p作BCD的重心O4，O4点即为轻点，连接 O4与圆心O，并延长交圆0于Os点，Os 点即为加配重铁块的点 p计算配重质量： p测得圆心O到O4的长度为L，则Os点配 重质量M（配重）=mp×A0/2L 第七步 p在风机叶轮前盘(或后盘 )圆周上找出 实际Os点位置，将配重为 m配铁块焊 牢。

至此，风机完成做动平衡 作图法找动平衡 谢谢！ 。