动平衡等级计算

摘要：

一、动平衡等级计算的定义和作用

二、动平衡等级计算的方法和公式

三、动平衡等级计算在实际应用中的案例

四、总结

正文：

动平衡等级计算是指在机械工程领域中，对旋转机械的转子进行动平衡试验，根据试验数据计算出转子的动平衡等级，以评估转子在工作过程中的平衡性能。动平衡等级的计算对于保证旋转机械的正常运行、降低振动、减小噪音、提高设备使用寿命具有重要意义。

动平衡等级计算的方法和公式主要依据我国的标准GB/T 19066-2017《旋转机械动平衡试验通则》。根据该标准，动平衡等级分为11 级，计算公式为：

G=Fr+0.5Gr

其中，G 为动平衡等级；Fr 为转子在工作转速下的径向振动幅值；Gr 为转子在工作转速下的轴向振动幅值。

在实际应用中，动平衡等级计算在许多行业都有广泛应用，例如汽车、飞机、船舶、工业机器人等领域。以下是一个关于动平衡等级计算在汽车发动机曲轴动平衡试验中的应用案例：

某汽车发动机曲轴在2000rpm 转速下进行动平衡试验，测得径向振动幅

值为20μm，轴向振动幅值为15μm。根据动平衡等级计算公式，可得：G=20+0.5×15=22.5μm

根据GB/T 19066-2017 标准，该曲轴的动平衡等级为G2.5，属于良好平衡性能。

总之，动平衡等级计算是旋转机械动平衡试验的重要环节，通过计算可评估转子的平衡性能。

动平衡计算国际标准

動平衡計算國際標準一.靜不平衡(Static Unbalance) 計算公式 SU MAX=D*W (gr-cm) D:係數12~13”0.09 14”0.1 15”以上0.11 W:輪圈重量(g) 二.靜不平衡與動平衡換算公式動平衡配重(M)=SU/輪圈半徑三.範例假設14”輪圈重量為7.5kg SU MAX=0.1*7500=750 (gr-cm) M MAX=750/[(14/2)*2.54]=42.18 (g)

參數： 12”：0.09x4900/(12/2x2.54)=28.937 13”：0.09x6000/(13/2x2.54)=32.7074 14”：0.1x6000/(14/2x2.54)=33.7457 15”：0.11x9270/(15/2x2.54)=53.5275 16”：0.11x10875/(16/2x2.54)=58.8705 17”：0.11x12180/(17/2x2.54)=62.0564 18”：0.11x12410/(18/2x2.54)=59.7156 19”：0.11x13250/(19/2x2.54)=60.4019 20”：0.11x17100/(20/2x2.54)=74.0551 21”：0.11x18000/(21/5x2.54)=74.2407 22”：0.11x20100/(22/2x2.54)=79.1338 23”：0.11x22000/(23/2x2.54)=82.8483 24”：0.11x25100/(24/2x2.54)=90.5839 26”：0.11x25500/(26/2x2.54)=84.9485

动平衡等级及计算方法

动平衡等级及计算方法动平衡是指在其中一系统中，各个力或者因素所处的状态相互平衡，以保持系统的稳定性。在物理学、化学以及生物学等领域中都会涉及到动平衡问题。在物理学中，动平衡等级是指在力的平衡条件下，系统保持平衡所需的最低静摩擦力。静摩擦力是指两个物体相对滑动时，接触面之间存在的摩擦力。计算动平衡等级的方法如下： 1)确定系统中的力的平衡条件，即所有作用力的合力为零； 2)确定摩擦力的方向，根据问题中的具体情况； 3)根据动平衡条件，得出最低静摩擦力的表达式； 4)根据摩擦力和摩擦系数之间的关系，计算动平衡等级。在化学中，动平衡等级是指在化学反应中，反应物和生成物之间达到的平衡浓度比例。动平衡等级可以通过平衡常数来计算。平衡常数是指在给定温度下，反应物和生成物的浓度比例的平方根。计算动平衡等级的方法如下： 1)确定化学反应的反应方程式和平衡常数表达式； 2)确定反应物和生成物的浓度； 3)根据平衡常数表达式，计算动平衡等级。在生物学中，动平衡等级是指生物体内细胞、组织或者器官在平衡状态下所需的最低要求。动平衡等级可以通过营养摄入量、新陈代谢水平、氧气摄入量等指标来计算。计算动平衡等级的方法如下：

1)根据生物体的特征和功能，确定关键指标； 2)根据关键指标的理论要求，设定最低要求； 3)通过调查研究等方式，获取相关数据； 4)根据数据，计算动平衡等级。总结：动平衡等级是指能够保持系统动态稳定的最低允许条件或者最低要求。在物理学、化学和生物学等领域中，动平衡等级的计算方法有所不同。物理学中通过计算最低静摩擦力来确定动平衡等级；化学中通过平衡常数来计算动平衡等级；生物学中通过关键指标和相关数据来计算动平衡等级。不同领域的动平衡等级计算方法具体要根据具体问题和情况而定。

动平衡静平衡计算公式

动平衡静平衡计算公式动平衡和静平衡是力学中的两个重要概念。动平衡指的是在物体运动的过程中各个部分的力的合力为零，而静平衡则是指物体在静止状态下各个部分的力的合力为零。这两个概念在物理学和工程学中有着广泛的应用。下面将详细介绍动平衡和静平衡的计算公式及其应用。动平衡是指物体在运动过程中各个部分的力的合力为零。在动平衡计算中，我们常用到的公式有以下几个： 1. 动力学方程：F = ma 动力学方程是描述物体运动的基本方程，其中F为物体所受合力，m 为物体的质量，a为物体的加速度。当物体处于动平衡状态时，合力F为零，即F = 0。因此，动力学方程可以简化为0 = ma，即物体的加速度为零。 2.牛顿第二定律：F=Δp/Δt 牛顿第二定律是描述物体运动的定律，其中F为物体所受合力，Δp 为物体的动量变化量，Δt为时间变化量。当物体处于动平衡状态时，物体的动量保持不变，即Δp=0。因此，牛顿第二定律可以简化为F=0，即物体所受合力为零。 3.动摩擦力计算公式：f=μN 动摩擦力是物体在运动过程中所受到的摩擦力，其中f为摩擦力，μ 为摩擦系数，N为物体所受的垂直支持力。当物体处于动平衡状态时，动摩擦力与合力的合力为零，即f=0。因此，动摩擦力的计算公式可以简化为0=μN。

静平衡是指物体在静止状态下各个部分的力的合力为零。在静平衡计算中，我们常用到的公式有以下几个： 1.平衡条件：ΣF=0 平衡条件是描述物体静止的基本条件，其中ΣF为物体所受力的合力。当物体处于静平衡状态时，合力ΣF为零，即ΣF=0。 2.杠杆平衡条件：Στ=0 杠杆平衡条件是一种特殊的静平衡条件，适用于杠杆平衡的情况。其中Στ为物体所受力的合力矩。当物体处于杠杆平衡状态时，合力矩 Στ为零，即Στ=0。 3. 弹簧平衡条件：kx = mg 弹簧平衡条件适用于弹簧平衡的情况，其中k为弹簧的弹性系数，x 为弹簧的伸长量，m为物体的质量，g为重力加速度。当物体处于弹簧平衡状态时，弹簧的弹性力和重力的合力为零，即kx = mg。三、动平衡和静平衡的应用动平衡和静平衡的计算公式在物理学和工程学中有着广泛的应用。以下是一些应用示例： 1.动平衡的应用：在机械工程中，动平衡常用于旋转机械的设计和运行中。例如，汽车发动机和风力涡轮机的转子都需要进行动平衡，以减少振动和噪音，提高运行效率和寿命。动平衡的计算公式可以帮助工程师确定平衡质量的大小和位置，以使转子在运转过程中保持平衡。 2.静平衡的应用：在建筑工程中，静平衡常用于结构的设计和施工中。例如，在建造高楼大厦时，需要确保建筑物的各个部分在静止状态下保持

动平衡精度等级与计算

动平衡精度等级与计算动平衡是机械制造过程中非常重要的一环，它的精度等级与计算是确保机械设备正常运行和提高工作效率的关键。本文将详细介绍动平衡精度等级的概念以及相关的计算方法。一、动平衡精度等级的概念动平衡是指在旋转运动机械设备中，通过在转子上添加试重块，使转子旋转时不产生振动，达到平衡状态的一种技术手段。动平衡精度等级是用来描述动平衡状态的稳定性和精确程度的指标。按照国际标准ISO1940-1:2003的规定，动平衡精度等级分为六个等级，分别为G1.0、G0.4、G0.7、G2.5、G6.3和G16、其中，G表示全转子高峰值的一半。精度等级越高，转子的平衡状态越稳定，振动幅度越小，对设备的损伤和干扰越小。二、计算动平衡精度等级的方法计算动平衡精度等级需要先了解转子的质量不平衡情况，然后根据一定的数学模型进行计算，最终确定转子的动平衡精度等级。 1.质量不平衡计算质量不平衡是指转子上的实际质量分布与理想平衡状态之间的差异。一般情况下，质量不平衡是通过试重块进行补偿的。质量不平衡的计算可以通过静态平衡试验和动态平衡试验两种方法进行。在动态平衡试验中，可以通过测量转子不同时刻的振动加速度或位移信号，进而计算得出质量不平衡。 2.动平衡精度等级计算

具体的计算公式如下： G=K1×（ΔW/m）×K2 其中，G为动平衡精度等级，K1和K2为修正系数，ΔW为质量不平衡量，m为转子质量。在计算过程中，需要根据具体的机械设备和转子参数确定修正系数的数值。三、动平衡精度等级的影响因素 1.转子结构和质量分布：不同结构的转子，质量不平衡分布不同，对动平衡精度等级有一定影响。 2.转子转速：转子在不同转速下，质量不平衡对振动的影响程度也不同，因此转速是影响动平衡精度等级的重要因素。 3.转子质量和转子材料：转子质量和材料的不同会对动平衡的要求产生影响，转子质量越大、材料越均匀，要求的动平衡精度等级也相应提高。 4.平衡设备性能：平衡设备的性能和调节方法也会对动平衡精度等级产生影响，高性能的平衡设备能更准确地实现动平衡。四、动平衡精度等级的应用 1.设计阶段：在机械设备的设计阶段，动平衡精度等级是考虑到设备的平衡要求，确定转子结构和质量分布的重要参数之一 2.运行调试阶段：在机械设备的运行调试阶段，动平衡精度等级可以作为指导标准，进行动平衡试验和调整。通过准确计算和调整，达到设备的平衡状态，提高工作效率和设备寿命。

动平衡等级

动平衡等级 Hessen was revised in January 2021

ISO 1940 是世界公认的平衡等级将平衡等级分为11等级以倍为增量。其所表示的单位是(g-mm/kg)，代表不平衡的质量位於转子半径上相对於转子总重量的值，也代表不平衡量对於转子中心的偏心距离。 JIS B0905-1992 单位mm/s (备考) 各自动平衡的良好等级G是包含从良好动平衡上限数值到零的良好动平衡范围。 --------------------------------------------------------------------- ----------- 动平衡的级数设定是根据ISO1940的标准, 其关系如下: 不平衡量 u : g-mm M= 转子质量(kg) 9549= 常数 N= 转速 G= (Nxu)/(9549xM) u= 不平衡量 g-mm M= 转子质量(kg) 9549= 常数 N= 转速不平衡量是让不平衡发生的重量m和回转中心到此不平衡重量的距离e相乘的结果来做表示。因此，其单位是重量和距离相乘的积所以变为是【gcm】或是【gmm】。在下图 m是不平衡的质量，e是从回转中心到m距离, M是转子的质量。此时的不平衡量U是为

U=m x e 例如，m=、e=的话 U= =cm =mm 注意：此时的不平衡量和回转数无关系是以物理量所做的定义何谓「不平衡」 A、静不平衡（Static unbalance）：转子的重心偏离於轴心线（中心线）的位置。在固定不动的转子上，这是很容易就可以被测得出来的。原因是在这位置上面，离心力是垂直到轴线上的。在一个稳定可靠的环境中，我们可以选择任何一个平面轻易地来做为消除这一个不平衡的平面。但是这个静平衡力有可能变成其他的动不平衡力（couple unbalance）。 B、力偶不平衡（Couple unbalance）：转子的重心线延着轴线的位置产生。这种力只能在旋转中的转子中测得。因为它产生於旋转期间倾斜的一瞬间，在无侧向力时，这两个不平衡质量所产生的离心力能相互抵消。 C、动不平衡（Dynamic unbalance）：是静不平衡与力偶不平衡的结合。参考附表

动平衡等级

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 4 p+ x9 e& f: l$ q* I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

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动平衡等级

ISO 1940 是世界公認的平衡等級將平衡等級分為11等級以2.5倍為增量。其所表示的單位是(g—mm/kg），代表不平衡的質量位於轉子半徑上相對於轉子總重量的值, 也代表不平衡量對於轉子中心的偏心距離. JIS B0905-1992 動平衡良好的單位mm/s 等級 (備考）各自動平衡的良好等級G是包含從良好動平衡上限數值到零的良好動平衡範圍。 —-—---—--—————-————-—-—-—-———--—-—--—-—--—---—--—-——-——-----———-—--—-——--—--—--- 動平衡的級數設定是根據ISO1940的標準，其關係如下: 不平衡量u : g—mm M= 轉子質量（kg) 9549= 常數N= 轉速r。p。m. G= (Nxu)/(9549xM) u= 不平衡量g-mm M= 轉子質量(kg) 9549= 常數 N= 轉速r.p。m。不平衡量是讓不平衡發生的重量m和回轉中心到此不平衡重量的距離e相乘的結果來做表示。因此，其單位是重量和距離相乘的積所以變為是【g‧cm】或是【g‧mm】。在下圖m是不平衡的質量，e是從回轉中心到m距離, M是轉子的質量。此時的不平衡量U是為 U=m x e 例如，m=0。2g、e=1。0cm的話

U=0.2gx1。0cm =0。2g‧cm =2。0g‧mm 注意:此時的不平衡量和回轉數無關係是以物理量所做的定義何謂「不平衡」 A、靜不平衡(Static unbalance）：轉子的重心偏離於軸心線(中心線)的位置. 在固定不動的轉子上，這是很容易就可以被測得出來的.原因是在這位置上面，離心力是垂直到軸線上的.在一個穩定可靠的環境中,我們可以選擇任何一個平面輕易地來做為消除這一個不平衡的平面.但是這個靜平衡力有可能變成其他的動不平衡力（couple unbalance）。 B、力偶不平衡(Couple unbalance）：轉子的重心線延著軸線的位置產生。這種力只能在旋轉中的轉子中測得。因為它產生於旋轉期間傾斜的一瞬間，在無側向力時，這兩個不平衡質量所產生的離心力能相互抵消. C、動不平衡（Dynamic unbalance）：是靜不平衡與力偶不平衡的結合。參考附表

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：