转子平衡机的原理与方法PPT讲稿
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转子平衡的原理和方法
影响设备寿命和安全性。因此，需要对汽轮机转子进行平衡校准。
02 03
平衡校准方法
通常采用去重或加重的方法，对转子的质量分布进行调整，以达到平衡 状态。具体操作包括确定不平衡质量的大小和位置，采用铣削或钻孔的 方式去除多余的质量，或者添加配重来平衡质量。
平衡校准的步骤
首先对转子进行动平衡试验，确定不平衡质量的大小和位置；然后根据 试验结果，对转子进行去重或加重处理；最后再次进行动平衡试验，确 认转子达到平衡状态。
平衡校准方法
离心泵转子的平衡校准通常采用去重或加重的方法，对转子的质量分布进行调整。具体操作包括确定不平衡质量的大 小和位置，采用铣削或钻孔的方式去除多余的质量，或者添加配重来平衡质量。
平衡校准的步骤
首先对转子进行动平衡试验，确定不平衡质量的大小和位置；然后根据试验结果，对转子进行去重或加 重处理；最后再次进行动平衡试验，确认转子达到平衡状态。
优化平衡步骤
制定合理的平衡方案
01
根据转子的特性和要求，制定合理的平衡方案，以减少平衡时
间和提高效率。
自动化平衡操作
02
通过自动化技术实现平衡操作的自动化，可以减少人为误差和
提高平衡效率。
优化平衡顺序
03
根据转子的结构和不平衡量分布情况，优化平衡顺序，以更有
效地实现平衡。
降低平衡成本
合理选用测量仪器
轴承磨损
转子不平衡会导致轴承承 受额外的径向载荷，加速 轴承磨损和损坏。
噪音和振动
转子不平衡还会产生噪音 和振动，影响工作环境和 人员健康。
转子平衡的必要性
提高机器性能
通过转子平衡可以减小机 械振动，提高机器性能和 稳定性。
延长设备寿命
刚性转子的平衡设计ppt课件
6.2刚性转子的平衡设计
2.动平衡设计（质量分布不在同一回转面内）
径宽比 D / b 5 的转子，如多缸发动机的曲柄、汽轮机转子等
1. 当回转件运动时，不平衡质量所产生的离心惯性力不再是一 个平面汇交力系，而是空间力系。
2. 静平衡的方法不能解决转子转动时的不平衡问题。
b
D
6.2刚性转子的平衡设计
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
不重合
静平衡的条件：
6.2刚性转子的平衡设计
1.静平衡设计（质量分布在同一回转面内）
n
静平衡条件： Fb F i 0
F2
F1
i 1
m1r1 m2 r2 mb rb 0
静平衡条件：分布在回转件上各个偏心质量产
生的离心惯性力合力为零或质径积矢量和为零。
平衡的方法：适当增加平衡质量。
Fb
n
mb rb miri 0
似看成在同一平面，惯性力是平面汇交力系。
n
静平衡的条件： Fb F i 0 或 i 1
n
mb rb miri 0
i 1
静平衡的方法：适当增加平衡质量
动平衡小结
6.2刚性转子的平衡设计
动平衡的应用范围： D / b 5
动不平衡的原因： 惯性力系是一个空间平行力系
动平衡的条件： F = 0 ， M =0
第6章 机械的平衡
6.1 平衡的目的、分类和平衡方法 6.2 刚性转子的平衡设计 6.3 刚性转子的平衡试验 6.4 平面机构的平衡设计
转子平衡的原理和方法 ppt课件
6.按下式求得校正质量P1，P2。
11P P11
2P2 2P2
A0 B0
转子平衡的原理和方法
转子不平衡的真实分布
不平衡的大小 和方位沿轴线是 随机分布的。
需要无数个校 正质量才能达到 理想的平衡。
这不可能，也 是不必要的！
转子平衡的原理和方法
转子的不平衡 按模态分解
转子的任意不平衡 可以按模态分解。
转子平衡的原理和方法
单跨转子的模态响应圆
两阶临界转速对应 两个模态响应圆。 不平衡在平面I，轴 承A的两个响应圆 直径夹角为锐角； 轴承B的两个响应 圆直径夹角为钝角。 这有助于判别不平 衡的轴向位置。
转子平衡的原理和方法
多跨转子的模态响应圆
响应圆有助于判别不平衡所转在子的平衡跨的原和理轴和方向法 位置。
然后，按模态逐阶 平衡。
由于模态的正交性， 各阶模态的平衡不会 相互影响。
转子平衡的原理和方法
挠性转子的模态平衡法
根据转子的振型选择校正平面，对应各阶模态计 算的各校正质量的比例。
在第一临界转速附近，平衡转子的第一阶模态不 平衡。
在第二临界转速附近，平衡转子的第二阶模态不 平衡，等。直到工作转速下那一阶为止。
转子平衡 的
原理和方法
转子平衡的原理和方法
本章内容
转子不平衡的原因和危害 刚性转子的平衡方法
转子不平衡的分类
静平衡
刚性转子和挠性转子
单面动平衡
平衡机
双面动平衡
硬支承平衡机
挠性转子的平衡方法
软支承平衡机
振型平衡法
影响系数法
振型圆平衡法
转子平衡的原理和方法
转子不平衡的原因和危害
不平衡的原因
06-转子的平衡PPT课件
21
（1）影响系数法
① 对支承在左右两个轴承上的转子，一般将 测振点选在两个轴承上。然后确定平衡转速 或对工作转速下作平衡。所选的两个测点A、 B通常取在两个轴承盖上，也可选在两轴颈 处或转子体合适的位置上。
22
（1）影响系数法
测量所选两点处的振动值 yA0、yB0作为平衡前
的 B0原(或始者值是。速它度们幅是值矢)和量相，位它角们包A0括、振B幅0。值在A对0、 转子作平衡时，要在转子上作上标记作为计 算方位角的基准。 目前大都采取键相位测量方式确定方位角。
4
转子的平衡概述
轴系质量不平衡引起的同步振动约占诱发旋 转机械振动故障的70％～80％，所以转子的 平衡问题是非常重要的，下面从转子平衡原 理来讨论转子的平衡问题。 转子在出厂前或大修过后通常均需要作必要 的平衡。
5
刚性转子动平衡
（1）转子静平衡
把转子放在两个平行的光滑水平刀口轨道上时， 重心总是转向最低位置，而在其它位置上，转子 不会处于平衡状态，见图所示，这种现象是转子 的静不平衡引起的。 设整个转子的质量为 m，转子重心偏离轴线的距 离为 e，me 的乘积称为不平衡质量矩。在转子 的偏心相对侧，放置与 me 相等的质量矩，转子 即获平衡。转子平衡好后，可以停留在任何位置 上称为随遇平衡。
40
挠性转子平衡
aij
yij yi0 W
1in 1jm
④ 解出全部影响系数后，即可通过求
解矩阵方程，求出各平衡面上不平衡质 量，包括相位。用下式表出
41
挠性转子平衡
这样，便确定了每个平衡面所需配重的 大小与方位。
wjAij1 yi0
42
平衡法方法略
43
（2）挠性转子轴系的现场平衡
（1）影响系数法
① 对支承在左右两个轴承上的转子，一般将 测振点选在两个轴承上。然后确定平衡转速 或对工作转速下作平衡。所选的两个测点A、 B通常取在两个轴承盖上，也可选在两轴颈 处或转子体合适的位置上。
22
（1）影响系数法
测量所选两点处的振动值 yA0、yB0作为平衡前
的 B0原(或始者值是。速它度们幅是值矢)和量相，位它角们包A0括、振B幅0。值在A对0、 转子作平衡时，要在转子上作上标记作为计 算方位角的基准。 目前大都采取键相位测量方式确定方位角。
4
转子的平衡概述
轴系质量不平衡引起的同步振动约占诱发旋 转机械振动故障的70％～80％，所以转子的 平衡问题是非常重要的，下面从转子平衡原 理来讨论转子的平衡问题。 转子在出厂前或大修过后通常均需要作必要 的平衡。
5
刚性转子动平衡
（1）转子静平衡
把转子放在两个平行的光滑水平刀口轨道上时， 重心总是转向最低位置，而在其它位置上，转子 不会处于平衡状态，见图所示，这种现象是转子 的静不平衡引起的。 设整个转子的质量为 m，转子重心偏离轴线的距 离为 e，me 的乘积称为不平衡质量矩。在转子 的偏心相对侧，放置与 me 相等的质量矩，转子 即获平衡。转子平衡好后，可以停留在任何位置 上称为随遇平衡。
40
挠性转子平衡
aij
yij yi0 W
1in 1jm
④ 解出全部影响系数后，即可通过求
解矩阵方程，求出各平衡面上不平衡质 量，包括相位。用下式表出
41
挠性转子平衡
这样，便确定了每个平衡面所需配重的 大小与方位。
wjAij1 yi0
42
平衡法方法略
43
（2）挠性转子轴系的现场平衡
通风机型号转子平衡课件
转子平衡测量与调整
转子平衡测量原理和设备
设备
振动测量仪：接收传感器信号， 进行振动参数（如振幅、频率等 ）的测量和分析。
原理：转子平衡测量是基于振动 理论和动力学原理进行的，通过 测量转子在旋转过程中的振动参 数，判断其平衡状态。
振动传感器：用于检测转子振动 信号，常采用加速度传感器或位 移传感器。
转子平衡调整技术和实践
加重平衡技术
在转子特定位置添加适量质量，以消除不平衡引 起的振动。
优点
调整效果好，适用范围广。
缺点
可能改变转子原有动力学特性，加重过程需要精 确控制。
转子平衡调整技术和实践
• 去重平衡技术：通过去除转子上的部分质量实现平衡调整。 • 优点：不改变转子原有动力学特性，适用于轻度不平衡情况。 • 缺点：调整效果受限于可去除质量量，对严重不平衡情况效果不佳。 • 实践过程中，需要根据转子类型、不平衡程度等因素选择合适的平衡调整技术，结合测量数据分析和处理结果，进行多次
轴承故障
轴承损坏或磨损导致的转子不平 衡，可通过轴承振动和声音检测
进行诊断。
常见转子平衡故障案例分析和处理
案例一
转子叶片脱落导致的不平衡故障。处理措施包括紧急停机 ，对转子进行动平衡校正，并修复或更换损坏的叶片。
案例二
轴承磨损引起的不平衡振动。处理方法为更换磨损轴承， 对转子进行动平衡校正，并加强润滑和冷却系统的维护。
案例三
不对中故障导致的高振动。处理措施包括重新调整转子与 轴承座的对中，修复损坏的支撑结构，并进行运行监测以 确保稳定性。
转子平衡故障预防和维护措施
01
02
03
04
定期进行动平衡测试，确保转 子质量分布均匀。
加强轴承和润滑系统的维护和 保养，预防轴承故障。
转子平衡测量原理和设备
设备
振动测量仪：接收传感器信号， 进行振动参数（如振幅、频率等 ）的测量和分析。
原理：转子平衡测量是基于振动 理论和动力学原理进行的，通过 测量转子在旋转过程中的振动参 数，判断其平衡状态。
振动传感器：用于检测转子振动 信号，常采用加速度传感器或位 移传感器。
转子平衡调整技术和实践
加重平衡技术
在转子特定位置添加适量质量，以消除不平衡引 起的振动。
优点
调整效果好，适用范围广。
缺点
可能改变转子原有动力学特性，加重过程需要精 确控制。
转子平衡调整技术和实践
• 去重平衡技术：通过去除转子上的部分质量实现平衡调整。 • 优点：不改变转子原有动力学特性，适用于轻度不平衡情况。 • 缺点：调整效果受限于可去除质量量，对严重不平衡情况效果不佳。 • 实践过程中，需要根据转子类型、不平衡程度等因素选择合适的平衡调整技术，结合测量数据分析和处理结果，进行多次
轴承故障
轴承损坏或磨损导致的转子不平 衡，可通过轴承振动和声音检测
进行诊断。
常见转子平衡故障案例分析和处理
案例一
转子叶片脱落导致的不平衡故障。处理措施包括紧急停机 ，对转子进行动平衡校正，并修复或更换损坏的叶片。
案例二
轴承磨损引起的不平衡振动。处理方法为更换磨损轴承， 对转子进行动平衡校正，并加强润滑和冷却系统的维护。
案例三
不对中故障导致的高振动。处理措施包括重新调整转子与 轴承座的对中，修复损坏的支撑结构，并进行运行监测以 确保稳定性。
转子平衡故障预防和维护措施
01
02
03
04
定期进行动平衡测试，确保转 子质量分布均匀。
加强轴承和润滑系统的维护和 保养，预防轴承故障。
动平衡理论与方法 ppt课件
会造成启动紧张升速困难（机组振动振幅过大不安全），
因此正确选择试加重量的大小和加重方位至关重要，它
有利于减少机组平衡启停次数，缩短平衡时间。
ppt课件
20
（一）根据经验公式求得试加重量大小
P 1.5A0W
R
n
2
3000
上式对n=3000r/min机组较为合适，
式中
A0—原始振幅（μm）； R—加重半径（mm）；
二、刚性转子的平衡原理
1．不平衡离心力的分解
图3-4三种不平衡
（1）分解为一个合力及一个力偶
矩,以两平面转子为例。由理论力学可 图3-4三种不平衡
知，不平衡力（任意力系）可以分解为一个径向力和一个 力偶。
ppt课件
3
如图3-6所示二平面转子，不平衡离心力 F1 、F2 , 分别
置于Ⅰ、Ⅱ平面上。若在Ⅰ平面0点上加一对大小相等、
转子的不平衡振动Ai与其不平衡量Uj之间可用一 系数 ij 相联系起来：
Ai ij U j
式中 i 1,2, , P；j 1,2, ,q ， ij 反映了转子在i处的不平衡振 动和j处不平衡量之间的内在联系，称为线性影响系数，
1.
定义
ij
加试重后的振动矢量 原始振动矢量 j平面上加的试重
方面相反的力 、F2 ，则F2
、F1
、
F2、
F2
四 F个2 力组成
的力系与原、力系完全等价。
图3-6二平面转子受力分析
ppt课件
4
在0点求 F1 、F2 的合力 F1,2 ,Ⅰ平面中剩下的 F2 与Ⅱ平面中的F2
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n >0.7nc1
称为挠性转子。
其中, nc1 为第一阶临界转速， n 为转子的工作转速。
• 刚性转子和挠性转子有完全不同的平衡方法。 • 如能正确选择平衡平面和平衡转速，准刚性
转子常可采用刚性转子的平衡方法。
刚性转子不平衡的形式
静不平衡
离心惯性力系有合力
偶不平衡
离心惯性力系有合力偶
动不平衡 = 静不平衡 + 偶不平 衡
画键相标记，逆转向画360º相位刻度盘。
2.测得原始振动A0(幅值和相位)。 3.在平衡平面内加试重Q，测得振动A1。
4.计算影响系数
A1 A0
Q
转速 5.按下式求得校正质量P。
P A0
单面平衡的作图解法
• 作A0和A1 ，求其差为A1- A0 。
o
P Q
o
A1 A0
A1- A0
• 量A1- A0 和 A0之间的夹角为 。 K • 把试重Q 按 的方向转动一
离心惯性力系合成为一合力和一合力偶
不平衡向两个平面的分解
刚性转子的 任意不平衡可 以向两个平面 内分解。
故刚性转子 都可以用两个 校正质量来达 到平衡。
静平衡的布置
转子
oC
水平导轨
W
水平导轨
转子
oC
滚轮架
W
滚轮架
平衡机的原理
转速
幅值 I 相位 I 幅值 II 相位 II
驱动 电机
解算
传
电路
传
感
相角正 角，此即为校正重的正确方位。
• 校正重 P 的大小为：
相角正
P Q
A0
A1 A0
双面平衡的布置和方法
B A
AI
幅值 相位
B II
转速
1.测原始振动A0，B0。
2.平面I 内加试重Q1，测得振动A1，B1。
3.计算影响系数
1
A1 A0 , Q1
1
B1 B0 Q1
4.平面II 内加试重Q2，测得振动A2，B2
软支承平衡机
直接检测不平衡产生的 振动 轴承刚度低、振动大， 与转子实际工作条件差 别较大 启动、停车费时，测试 时间长 需加试重调整，需试车 标定，操作较费事
一般可达 0.5 微米，高 精度的可达 0.005 微米 大批量零件的平衡 微型转子和高精度转子
单面平衡的布置和方法
A
幅值 相位
1.选择加重平面、选择测点。
转子平衡机的原理与方法课件
本章内
容
• 转子不平衡的原因和
刚性转子的平衡方法
危害
静平衡
• 转子不平衡的分类 • 刚性转子和挠性转子 • 平衡机
硬支承平衡机 软支承平衡机
单面动平衡 双面动平衡 挠性转子的平衡方法 振型平衡法 影响系数法 振型圆平衡法
转子不平衡的原因和危害
不平衡的原因 转子结构不对称。 材质不均匀，制造误差、安装误差。 运行中零部件的变形、移位、结垢、破损。 不平衡的危害 转子振动和应力大，运行不安全。 恶化环境，浪费能源。 产品数量和质量下降。
• 不同转速下的响应矢
量联起来成为模态响 应圆。
• 在转子升速或降速时，
连续测量可以得到模 态响应圆。
• 临界转速对应于响应
圆的直径。
• 不平衡方向领先于临
单跨转子的模态响应圆
• 两阶临界转速对
应两个模态响应 圆。
• 不平衡在平面I，
轴承A的两个响 应圆直径夹角为 锐角；轴承B的 两个响应圆直径 夹角为钝角。
多跨转子的模态响应圆
响应圆有助于判别不平衡所在的跨和轴向位置。
感
器
器
I
摆架A
II
摆架B
硬支承和软支承平衡机
硬支承平衡机的摆架
软支承平衡机的摆架
硬支承和软支承平衡机的对比
比较项目
不平衡的 检测方式 平衡时的 轴承条件 平衡所需 的时间 解算电路 的调整
平衡精度
适用范围
硬支承平衡机
直接检测不平衡力
轴承刚度大，比较接 近转子实际工作条件
启动、停车快，效率 高 不需加试重调整，不 需试车标定，操作容 易 一般可达 0.5 微米，很 难进一步提高 适用性广 转子尺寸、外形经常 变化的场合 结构坚固，适用于车 间等现场
相互影响。
• 最后在工作转速下，作修正性平衡。
挠性转子的影响系数平衡法
• 为刚性转子影响系数法的直接推广。不同处在
于：
平衡转速数为 N >1 振动测点数为 M >2 校正平面数为 K >2
• 当N M < K时，方程过定。应放弃一些校正平
面。
• 当N M = K时，方程有唯一解。可求得一组校
模态响应圆（振型圆）
转子平衡的方法和设备
刚性转子
挠性转子
静平衡
影响系数法。
单面平衡 衡法）。
振型平衡法（模态平
双面平衡。
其他综合方法。
平衡设备
平衡机：专用、通用，硬支承、软支承， 卧式、
立式，机电式、计算机化，等。
刚性转子与挠性转子
n <0.5nc1
称为刚性转子。
0.5nc1 <n <0.7nc1 称为准刚性转子。
5.计算影响系数
2
A2 A0 , Q2
2
B2 B0 Q2
6.按下式求得校正质量P1，P2。
11PP11
2 P2 2 P2
A0 B0
不平衡的转大 子不平衡的真实分布
小
和方位沿轴线是
随机分布的。
需要无数个 校
正质量才能达到
理想的平衡。
这不可能， 也
转子的不平衡 按模态分解
转子的任意不 平衡可以按模态 分解。
然后，按模态 逐阶平衡。
由于模态的正 交性，各阶模态 的平衡不会相互
பைடு நூலகம்
挠性转子的模态平衡法
• 根据转子的振型选择校正平面，对应各阶模
态计算的各校正质量的比例。
• 在第一临界转速附近，平衡转子的第一阶模
态不平衡。
• 在第二临界转速附近，平衡转子的第二阶模
态不平衡，等。直到工作转速下那一阶为止。
• 由于各模态的正交性，各阶模态的平衡不会