第09章 动平衡计算
第09章 动平衡计算
9.1 动平衡机理概述众所周知，不平衡是旋转机械最常见的振动原因，并且其它一些故障，如不对中和碰摩等，也可以通过改善机组的平衡状态而予以减轻或消除，因此现场找平衡就成为消除机组振动的重要措施之一。
由振动理论知，振动的振幅不仅正比于静不平衡的离心力Meω2，而且还与动力放大因子R有关。
动力放大因子R是转子转速的单值函数，转速确定后，R 的值也将确定。
滞后角φ表明振动的幅值滞后于不平衡激励力Meω2的角度，并且随转速的改变而改变，当转速确定后，滞后角也为定值。
因此，只要系统符合线性假设，即物性参数（如支撑刚度，阻尼等）和特性参数（如固有频率和阻尼率等）不因振动大小而发生改变，则相同转速下轴承的振动正比于转子不平衡质量的大小，并且振动滞后于不平衡离心力的相位也为定值，这就是转子平衡的理论基础。
平衡是通过检测和调整转子的质量分布，即在转子的适当位置上加上或减去一定大小的质量（称为校正质量或配重），来减小转子的惯性主轴与旋转轴线的偏离，使机组的振动降到允许范围内。
平衡的作用是减少转子的挠曲，减低机组的振动并减少轴承及基础的动反力，保证机组安全，平稳，可靠地运行。
9.2 动平衡软件使用说明平衡计算模块为一通用的平衡软件(图9.2-1)，系统提供了最小二乘法影响系数计算、最小二乘法影响系数动平衡、谐分量法影响系数计算、谐分量法影响系数动平衡、三点定位定量法动平衡、矢量加减运算和估算剩余振动等多种功能，可以迅速方便地找出最佳的合理配重。
它可以对多平衡面、多测振点同时进行平衡。
图9.2-1影响系数法只有当知道影响系数后才能使用，由于各机组实际情况不同，各机组的影响系数也大不相同。
它一般由技术人员根据经验得到的或通过多次试重得到。
最小二乘法影响系数计算模块通过试重可以自动计算出机组的最小二乘法影响系数。
进入最小二乘法影响系数计算模块后，选择对应的加重面和测振点(图9.2-2)后进入图9.2-3所示的对话框。
用户必须输入各测振点原始振动的振幅和相位(由于本软件为通用软件，故用户可以从前面的信号分析中得到一倍频振幅和相位，并人工输入)、试重后振动的振幅和相位以及试加重量的大小和角度，然后击一下计算按钮，即可得到计算结果，即该加重面对各测振点的最小二乘法影响系数。
动平衡等级计算
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。
动平衡计算公式和方法
动平衡计算公式和方法嘿，你问动平衡计算公式和方法啊？这可有点复杂呢。
先说计算公式吧。
动平衡一般用不平衡量来衡量，不平衡量等于质量乘以偏心距。
啥是偏心距呢？就是重心偏离旋转中心的距离呗。
就像你转一个有点歪的轮子，那个歪的程度就是偏心距。
质量好理解吧，就是东西有多重。
所以不平衡量就是这两个家伙乘起来的结果。
那方法呢，首先得找到要做动平衡的东西，比如一个轮子啊，一个风扇啊啥的。
然后把它装在动平衡机上。
这动平衡机就像个医生，能给这个东西做检查。
接着，开动动平衡机，让东西转起来。
这时候动平衡机就能检测出不平衡的地方在哪里，有多大。
就像医生用听诊器听你的心跳，能听出有没有问题。
然后呢，根据检测出来的结果，在合适的地方加上或者减去一些重量。
比如说在轮子的一边加上一个小铁片，或者在风扇的叶片上刮掉一点漆。
这就像你给一个不平衡的天平加上或者减去一些砝码，让它平衡起来。
加或者减重量的时候要小心哦，不能太多也不能太少。
得一点一点地试，直到动平衡机显示平衡了为止。
就像你调一个收音机的频道，得慢慢转旋钮，找到最合适的位置。
比如说有个修车的师傅，他要给一个汽车轮子做动平衡。
他把轮子装在动平衡机上，开动机器。
机器检测出轮子有点不平衡，显示出不平衡量是多少。
师傅根据这个结果，在轮子的一边加上了一个小铁片。
然后再转轮子，看看平衡了没有。
如果还不平衡，就再调整铁片的位置或者重量。
直到动平衡机显示平衡了，师傅才把轮子装回汽车上。
这样汽车跑起来就不会抖动了。
所以说啊，动平衡计算公式和方法虽然有点难，但掌握好了就能让东西转得更平稳。
咋样，现在知道动平衡咋算咋做了吧？。
机械手册在动平衡计算公式
机械手册在动平衡计算公式
机械手册动平衡计算公式
1. 转子不平衡力计算公式
•转子不平衡力（U）的计算公式为：U = m * r * ω^2
–U：转子不平衡力，单位为牛顿
–m：转子的不平衡质量，单位为千克
–r：转子不平衡质量与转轴的距离，单位为米
–ω：转轴的角速度，单位为弧度/秒
举例解释：假设一个转子的不平衡质量为10克，不平衡质量与转轴的距离为米，转轴的角速度为100弧度/秒，那么根据上述的计算公式，转子的不平衡力为： U = * * (100^2) = 100牛顿
2. 转子不平衡力矩计算公式
•转子不平衡力矩（M）的计算公式为：M = m * r^2 * ω^2–M：转子不平衡力矩，单位为牛顿·米
–m：转子的不平衡质量，单位为千克
–r：转子不平衡质量与转轴的距离，单位为米
–ω：转轴的角速度，单位为弧度/秒
举例解释：假设一个转子的不平衡质量为10克，不平衡质量与转轴的距离为米，转轴的角速度为100弧度/秒，那么根据上述的计算公式，转子的不平衡力矩为： M = * (^2) * (100^2) = 10牛顿·米3. 转子在平衡质量下的旋转速度计算公式
•转子在平衡质量下的旋转速度（ωb）的计算公式为：ωb = √(G / J)
–ωb：平衡质量下的旋转速度，单位为弧度/秒
–G：转子的刚性系数，单位为牛顿·米/弧度
–J：转子的转动惯量，单位为千克·米^2
举例解释：假设一个转子的刚性系数为200牛顿·米/弧度，转子的转动惯量为千克·米^2，根据上述的计算公式，转子在平衡质量下的旋转速度为：ωb = √(200 / ) ≈ 弧度/秒。
动平衡计算知乎
动平衡计算知乎
动平衡计算是一项涉及转子平衡的过程，该过程使用专门的设备来测量和校正转子的不平衡部分。
在执行动平衡检测前，需要了解动平衡检测专业术语和动平衡计算公式。
首先，让我们了解一下动平衡的相关术语：
- 转子平衡品质：这是衡量转子平衡优劣的指标，其公式为G=eper·Ω/1000，其中G表示转子平衡品质，单位是mm/s；eper代表转子允许的不平衡率，单位是gmm/kg或转子质量偏心距um；Ω代表转子最高工作转速的角度，单位是-2π·m/60。
- 转子单位质量的允许不平衡度（率）：这个参数可以通过转子平衡品质和转子最高工作转速来计算，公式为eper=G·1000/Ω=G·1000·60/（2π·n）≈9549·G/n，单位是g·mm/kg或um。
接下来是不平衡量的简化计算公式：M=9549MG/r×n，其中M表示转子质量单位（kg），G表示精度等级选用，r表示校正半径单位（mm），n表示工件的工作转速单位（rpm），m表示不平衡合格量单位（g）。
1。
动平衡校正的计算公式
动平衡校正的计算公式标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
不平衡量的简化计算公式：
m=9549MG/r×n
M——转子质量单位（kg）
G——精度等级选用
r——校正半径单位（mm）
n——工件的工作转速单位（rpm）
m——不平衡合格量单位（g）
允许不平衡量的计算公式为：
式中mper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。
在选择平衡机之前，应先考虑转子所要求的平衡精度。
转子允许不平衡量的计算
允许不平衡量的计算公式为：
为允许不平衡量，单位是g；
式中m
per
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。
在选择平衡机之前，应先考虑转子所要求的平衡精度。
机械手册在动平衡计算公式(一)
机械手册在动平衡计算公式(一)机械手册在动平衡计算公式动平衡计算公式的重要性动平衡是机械设计中的重要环节，它能够减少机械运动时的震动和振动，提高机械的运行平稳性和使用寿命。
在机械手册中，动平衡计算公式是一些常用的公式和方法，可以帮助工程师快速准确地进行动平衡设计。
常用的动平衡计算公式以下是一些常用的动平衡计算公式：静不平衡质量计算公式静不平衡质量计算公式用于计算机械旋转部件的静不平衡质量，公式如下：M=e⋅m⋅r其中，M表示静不平衡质量，e表示平衡质量偏离要求的系数，m 表示短边静不平衡质量（通常为负数），r表示短边距离旋转中心的径向距离。
例如，如果平衡质量偏离要求的系数为，短边静不平衡质量为- kg，短边距离旋转中心的径向距离为 m，则静不平衡质量计算如下：M=⋅(−)⋅=− kg动不平衡质量计算公式动不平衡质量计算公式用于计算机械旋转部件的动不平衡质量，公式如下：M=m⋅r⋅e 1+l⋅er其中，M表示动不平衡质量，m表示短边静不平衡质量（通常为负数），r表示短边距离旋转中心的径向距离，l表示旋转部件的长度，e表示平衡质量偏离要求的系数。
例如，如果短边静不平衡质量为- kg，短边距离旋转中心的径向距离为 m，旋转部件的长度为 m，平衡质量偏离要求的系数为，则动不平衡质量计算如下：M=−⋅⋅1+⋅≈− kg总结机械手册中的动平衡计算公式是帮助工程师进行动平衡设计的重要工具。
上述列举的静不平衡质量计算公式和动不平衡质量计算公式是其中的两个常用公式，能够帮助工程师快速准确地计算静不平衡质量和动不平衡质量。
在实际应用中，工程师可以根据具体情况选择适用的公式进行计算，从而达到机械旋转部件的动平衡设计要求。
动平衡
回转构件上各点的质量mi近似分布在一个平面上。
绕定轴转动时各点的惯性力mi riω2为一平面力系。
回转构件：绕定轴匀速ω转动刚性转子的平衡一、静平衡(径宽比(D/b )>= 5)二、动平衡(径宽比(D/b ) < 5 )回转构件上各点的质量mi分布不在一个平面上。
绕定轴转动时各点的惯性力mi r iω2为一平行空间力系。
静平衡（单面平衡）条件：合力为零m1r1ω2+m2r2ω2+m3r3ω2+mbrbω2=0消去公因子ω2后得m1r1+m2r2+m3r3+mbrb=0其中：mi ri为质径积。
静平衡即质径积平衡1F 2F 3F b F 'b F ''T 'T ''1231m 2m 3m b r '1r 2r3r b r ''1m '2m '3m '1m ''2m ''3m ''l1l '2l '3l '1l ''2l ''3l ''11r m '22r m '33r m 'b b r m ''11r m ''22r m ''33r m ''b br m ''''动平衡（双面平衡）条件：当转子转动时，转子上分布在同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩均为零。
动平衡测量时要求转子必须能在支承系统上被驱动而旋转, 支承系统需必要的自由度, 以保证支承系统在转子不平衡离心力的作用下产生与转子不平衡量成正比的有规律振动。
这样, 转子-支承系统就组成了一定形式的质量-弹簧系统, 进而通过测量支承的振动而获得转子的校正平面上不平衡量大小和相位。
这就是动平衡测量的基本原理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9.1 动平衡机理概述
众所周知，不平衡是旋转机械最常见的振动原因，并且其它一些故障，如不对中和碰摩等，也可以通过改善机组的平衡状态而予以减轻或消除，因此现场找平衡就成为消除机组振动的重要措施之一。
由振动理论知，振动的振幅不仅正比于静不平衡的离心力Meω2，而且还与动力放大因子R有关。
动力放大因子R是转子转速的单值函数，转速确定后，R 的值也将确定。
滞后角φ表明振动的幅值滞后于不平衡激励力Meω2的角度，并且随转速的改变而改变，当转速确定后，滞后角也为定值。
因此，只要系统符合线性假设，即物性参数（如支撑刚度，阻尼等）和特性参数（如固有频率和阻尼率等）不因振动大小而发生改变，则相同转速下轴承的振动正比于转子不平衡质量的大小，并且振动滞后于不平衡离心力的相位也为定值，这就是转子平衡的理论基础。
平衡是通过检测和调整转子的质量分布，即在转子的适当位置上加上或减去一定大小的质量（称为校正质量或配重），来减小转子的惯性主轴与旋转轴线的偏离，使机组的振动降到允许范围内。
平衡的作用是减少转子的挠曲，减低机组的振动并减少轴承及基础的动反力，保证机组安全，平稳，可靠地运行。
9.2 动平衡软件使用说明
平衡计算模块为一通用的平衡
软件(图9.2-1)，系统提供了最小二
乘法影响系数计算、最小二乘法影
响系数动平衡、谐分量法影响系数
计算、谐分量法影响系数动平衡、
三点定位定量法动平衡、矢量加
减运算和估算剩余振动等多种功
能，可以迅速方便地找出最佳的合
理配重。
它可以对多平衡面、多测
振点同时进行平衡。
图9.2-1
影响系数法只有当知道影响系数后才能使用，由于各机组实际情况不同，各机组的影响系数也大不相同。
它一般由技术人员根据经验得到的或通过多次试重得到。
最小二乘法影响系数计算模块通过试重可以自动计算出机组的最小二乘法影响系数。
进入最小二乘法影响系数计算模块后，选择对应的加重面和测振点(图9.2-2)后进入图9.2-3所示的对话框。
用户必须输入各测振点原始振动的振幅和相位(由于本软件为通用软件，故用户可以从前面的信号分析中得到一倍频振幅和相位，并人工输入)、试重后振动的振幅和相位以及试加重量的大小和角度，然后击一下计算按钮，即可得到计算结果，即该加重面对各测振点的最小二乘法影响系数。
试加重量的大小可以根据经验或同型机组的统计结果确定，没有把握可以取小一些。
图
9.2-2 图9.2-3
最小二乘法影响系数动平衡模块一次可同时计算多达8个加重面的平衡计算。
进入最小二乘法影响系数动平衡模块后，选择对应的加重面和测振点(同上)，进入图9.2-4的对话框，输入各测振点原始振动的振幅和相位以及对应的最小二乘法影响系数，然后击一下计算按钮，即可得到计算结果，即各加重面需加配重块的配重重量及方位，以及配重后的剩余振动的振幅和相位，同时以图解方式显示各加重块在加重面中的位置(图9.2-5)。
该算法还提供多次迭代计算，使最大剩余振动振幅下降，提供最佳的合理配重。
9.2.3谐分量法影响系数计算
进入谐分量法影响系数计算模块后，选择对应的加重面和测振点(同上)后进入图9.2-6所示的对话框。
用户必须输入各测振点原始振动的振幅和相位、试重后振动的振幅和相位以及试重块加重量和角度，然后击一下计算按钮，即可得到计算结果，即该加重面对各测振点的谐分量法影响系数。
图
9.2-4
图
9.2-5
图9.2-6
图9.2-9
进入谐分量法影响系数动平衡模块后，选择对应的加重面和测振点(同上)，进入图9.2-7的对话框，输入各测振点原始振动的振幅和相位以及对应的谐分量法影响系数，然后点击一下计算按钮，即可得到计算结果，即各加重面需加配重块的配重重量及方位，以及配重后的剩余振动的振幅和相位，同时以图解方式显示各加重块在加重面中的位置(图9.2-8)。
9.2.5 三点定位定量法动平衡
三点定位定量法动平衡是水轮发电机组现场常用的动平衡方法。
它是根据原始振动和三次角度互成120度的加重后的振动，得到平衡重量的大小和角度（图9.2-9）。
图
9.2-7
图9.2-8
9.2.6 重量的合成与分解
重量的合成是指将两个已知大小和角度的重量合成为一个大小和角度未知的重量；重量的分解是指将一个已知大小和角度的重量分解成两个角度已知的重量（图9.2-10）。
图9.2-10
9.2.7矢量加减运算
提供两个矢量的加运算和减运算以及图解显示(图9.2-11)。
图9.2-11
9.2.8估算剩余振动模块
在已知影响系数、机组原始
振动，并确定配重方案后，通过
本算法可以估算配重后的剩余振
动，帮助找出最佳配重，减少平
衡启动次数。
参见图9.2-12。
图9.2-12
9.2.9文件管理
最小二乘法影响系数和谐分量法影响系数计算和平衡数据可以以文件形式进行存储、查询、调用和打印输出等。
注意：
1. EN8000系统的相位均为从键相开始，逆旋转方向转动的角度。
为了安全，一般可以取计算加重量的1/2~3/4进行实际加重平衡。
2. 动平衡软件以汽轮发电机组为例，对于其它设备，可以根据实际情况选择加重平面和加重量，不必拘泥于具体名称。