转子平衡机的原理和方法
转子动平衡技术的原理及常用方法
转子动平衡技术的原理及常用方法宝子，今天咱们来唠唠转子动平衡技术这个超有趣的东西哦。
一、原理。
你想啊，转子在转动的时候，如果它不平衡，那就像一个人走路一条腿长一条腿短似的，肯定会晃悠。
转子动平衡的原理呢，简单说就是要让转子在转动的时候，各个方向上的力都能相互抵消，达到一种和谐的状态。
从科学角度讲，转子不平衡会产生离心力，这个离心力会让整个系统振动、噪声增大，还可能让设备磨损得特别快呢。
而动平衡就是要找到转子上不平衡的质量分布点，然后通过在合适的位置添加或者去掉一些质量，让离心力相互平衡，就像给走路不稳的人穿上合适的鞋子或者调整脚步一样。
二、常用方法。
1. 现场平衡法。
这就像是在设备的“老家”给它治病。
在转子正常工作的地方，直接测量振动的情况，然后算出不平衡量和位置。
这种方法特别实用，不用把转子拆下来搬到专门的地方去平衡。
就好比医生到病人家里看病，直接根据病人在家的状态开药一样方便。
不过呢，现场的干扰因素可能比较多，就像家里可能比较杂乱影响医生判断一样。
2. 平衡机平衡法。
这是把转子拆下来，放到专门的平衡机上去检测和调整。
平衡机就像是一个超级精密的体检中心。
它能很准确地测量出转子的不平衡情况。
就像把人带到医院做全面检查一样，能得到很精确的数据。
然后根据这些数据，在转子上合适的地方加或者减重量。
这种方法精度高，但是需要把转子拆下来，有时候就像给人做手术，有点小麻烦呢。
总之呢，转子动平衡技术对很多设备的正常运行都超级重要哦。
不管是大的发电机转子，还是小的风扇转子，都离不开它。
这就像不管是大人还是小孩，都得保持身体平衡才能稳稳地走路呀。
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
转子动平衡原理
转子动平衡原理转子动平衡是指在运行中的转子进行平衡处理的过程，其目的是消除转子的不平衡，确保机械设备在高速运转时的稳定性和安全性。
下面我们来详细了解一下转子动平衡的原理。
转子动平衡的原理可以简单描述为“找平衡”、“找重心”和“找偏心”。
具体来说，转子动平衡需要通过试重和校正的方法，找到重心位置，并将重心与旋转轴线重合，消除转子在高速旋转时产生的振动。
首先，为了找到转子的重心位置，我们可以将转子悬挂在支架上，使其自由悬挂。
然后，利用天平等工具，逐渐将试重块添置在转子上，直到转子的各个位置都达到平衡状态。
通过这个过程，我们可以找到转子的重心位置。
然后，我们需要将转子的重心与旋转轴线重合。
这需要通过校正的方式来实现。
校正的方法有很多种，常见的有加重和减重两种。
加重通常是在转子上添加一定重量的校正块，使得重心移动到正确位置。
减重则是通过移除转子上的一部分材料，使得重心移动到正确位置。
这些校正方法都需要根据实际情况和经验来选择和操作。
最后，我们需要找到转子的偏心。
转子的偏心是指转子所受力矩和转子质量之间的差异，它会导致转子在旋转时产生振动。
为了消除转子的偏心，我们需要根据旋转速度和振动幅度等参数来确定偏心的位置和大小，并进行适当的校正，使得转子在运行中保持平衡状态。
转子动平衡的原理可以概括为三个步骤：找平衡、找重心和找偏心。
通过这些步骤，我们可以确保转子在高速旋转时的稳定性和安全性。
对于机械设备的操作和维护人员来说，掌握转子动平衡的原理是非常重要的，它能够帮助他们更好地进行设备的维修和调整，确保设备的正常运行和延长设备的使用寿命。
总之，转子动平衡原理是一项重要的技术，它可以用于消除转子的不平衡，确保机械设备的稳定性和安全性。
通过找平衡、找重心和找偏心这三个步骤，我们可以有效地进行转子动平衡处理，提高设备的运行效率和使用寿命。
对于机械设备操作和维护人员来说，掌握转子动平衡的原理是非常有指导意义的，它能够帮助他们更好地进行设备维修和调整，保证设备的正常运行。
转子动平衡实验原理与方法
实验原理与方法实验采用的CS-DP-10型动平衡试验机的简图如图1所示。
待平衡的试件1安放在框形摆架的支承滚轮上，摆架的左端与工字形板簧3固结，右端呈悬臂。
电动机4通过皮带带动试件旋转，当试件有不平衡质量存在时，则产生的离心惯性力将使摆架绕工字形板簧做上下周期性的微幅振动，通过百分表5可观察振幅的大小。
1. 转子试件2. 摆架3. 工字形板簧4. 电动机5. 百分表6. 补偿盘7. 差速器8. 蜗杆图1 CS-DP-10型动平衡试验机简图试件的不平衡质量的大小和相位可通过安装在摆架右端的测量系统获得。
这个测量系统由补偿盘6和差速器7组成。
差速器的左端为转动输入端（n1）通过柔性联轴器与试件联接，右端为输出端（n3）与补偿盘联接。
差速器由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个蜗轮（转臂H）组成。
当转臂蜗轮不转动时：n3＝－n1，即补偿盘的转速n3与试件的转速n1大小相等转向相反；当通过手柄摇动蜗杆8从而带动蜗轮以n H转动时，可得出：n3＝2n H－n1，即n3≠－n1，所以摇动蜗杆可改变补偿盘与试件之间的相对角位移。
图2所示为动平衡机工作原理图，试件转动后不平衡质量产生的离心惯性力F =ω2mr，它可分解为垂直分力F y和水平分力F x，由于平衡机的工字形板簧在水平方向（绕y轴）的抗弯刚度很大，所以水平分力F x对摆架的振动影响很小，可忽略不计。
而在垂直方向（绕x轴）的抗弯刚度小，因此在垂直分力产生的力矩M = F y·l =ω2mrlsinφ的作用下，摆架产生周期性上下振动。
1图2 动平衡机工作原理图由动平衡原理可知，任一转子上诸多不平衡质量，都可以用分别处于两个任选平面Ⅰ、Ⅱ内，回转半径分别为r Ⅰ、r Ⅱ，相位角分别为θⅠ、θⅡ，的两个不平衡质量来等效。
只要这两个不平衡质量得到平衡，则该转子即达到动平衡。
找出这两个不平衡质量并相应的加上平衡质量（或减去不平衡质量）就是本试验要解决的问题。
转子动平衡原理图解
转子动平衡及操作技术一. 转子动平衡..(一).有关基本概念1.转子机器中绕轴线旋转的零部件,称为机器的转子.2.平衡转子旋转与不旋转时对轴承只有静压力的转子.3.不平衡转子如果转子在旋转时对轴承除有静压力外,附加有动压力,则称之为不平衡的转子不平衡是一个旋转体的质量轴线(惯量轴线)与实际的旋转轴线不重合。
其单位为不平衡的质量与该质量中心至实际旋转轴线的距离的乘积，以gmm计量。
不平衡有3种表现形式。
不平衡转子的危害性:转子如果是不平衡的,附加动压力将通过轴承传达到机器上,引起整个机器的振动产生噪音,加速轴承的磨损,降低机器的寿命,甚至使机器控制失灵,发生严重事故.(二)转子不平衡的几种形式1.静不平衡静力不平衡(单平面) 表现在一个旋转体的质量轴线与旋转轴线不重合，但平行于旋转轴线，因此不平衡将发生在单平面上。
不平衡所产生的离心力作用于两端支承上是相等的、同向的。
主矢不为零,主矩为零:R0═Mrcω²≠0 rc≠0M0═0JYZ═JZX═0R0通过质心C，转轴Z与中心主惯性轴平行。
（图1）通过加重、去重、调整等方法形成一个平衡合力，使原来不平衡力与附加的平衡力的矢量和趋于零。
主矢和主矩均不为零,但相互垂直R0═Mrcω²≠0M0═0JYZ═JZX═0R0不通过质心C，转轴Z与中心主惯性轴相交于某一点。
（图2）3.偶不平衡偶力不平衡表现在一个旋转体的质量轴线与旋转轴线不重合，但相交于旋转体重心，不平衡所产生的离心力作用于两端支承是相等而180°反向的。
主矢为零,主矩不为零R0═0 rc═0M0≠0JXZ≠0 JYZ≠0（图3）通过加重、去重、调整等方法形成一个平衡合力，使原来不平衡力与附加的平衡力的矢量和趋于零。
动力不平衡(双平面) 表现在一个旋转体的质量轴线与旋转轴线不重合，而且既不平行也不相交，因此不平衡将发生在两个平面上，可以认为动力不平衡是静力不平衡和偶力不平衡的组合，不平衡所产生的离心力作用于两端支承，既不相等且向量角度也不相同。
转子动平衡机原理
转子动平衡机原理
转子动平衡机原理，即通过转子的动态平衡操作，将转子在高速旋转时产生的振动降至最低，以确保机械设备的正常运行。
该机器具有以下原理：
1. 前期准备：在进行转子动平衡之前，首先需要对转子进行准备工作。
例如，清洁转子表面并去除可能干扰平衡操作的附加物。
2. 振动测试：将转子安装到转子动平衡机上，并启动机器使其高速旋转。
在转子旋转的过程中，使用传感器或振动测量仪测量振动数据。
这些数据将被记录下来并用于判断转子的不平衡状况。
3. 计算不平衡量：通过振动数据的分析和处理，可以计算出转子的不平衡量。
不平衡量是指转子旋转时质量分布不均匀所引起的振动力矩。
4. 确定平衡质量：根据不平衡量的计算结果，可以确定平衡质量的大小和分布位置。
平衡质量通常采用配重块的形式，在转子上安装配重块来调整平衡状态。
5. 平衡操作：根据平衡质量的位置和大小，将配重块安装在合适的位置上。
这些配重块的质量和位置将根据振动数据进行调整。
通过反复安装和调整配重块，直到转子的振动降至最低。
6. 验证测试：平衡操作完成后，再次对转子进行振动测试，以
验证平衡效果。
如果振动数值在允许范围内，说明转子已经达到动态平衡要求。
综上所述，转子动平衡机通过振动测试、不平衡量计算、平衡质量确定和平衡操作等步骤，可以将转子的振动降至最低，实现转子的动态平衡。
这种平衡操作可以提高机械设备的运行效率，延长设备的使用寿命。
转子平衡的原理和方法
转子平衡的原理和方法转子平衡是在旋转机械中重要的工程问题之一，它的目的是使转子在高速运转时减小或消除因不平衡引起的振动和噪声，提高机械的运转稳定性和可靠性。
本文将介绍转子平衡的原理和常用的方法。
不平衡是指转子质量分布不均匀，导致转子在旋转过程中产生的力矩与重力不平衡，使得转子发生振动，甚至损坏机械设备。
转子平衡的原理是通过调整转子上的质量分布，使得转子的重力与离心力平衡，达到减小振动的目的。
1.静平衡：静平衡是指只考虑转子在整体上的重心位置，不考虑转子在旋转运动中受到的离心力。
静平衡的方法有：（1）质量平移法：通过向转子上添加或去除质量来调整平衡。
可以通过冲撞法测量不平衡力和相位，然后向相位相反方向添加或去除质量来达到平衡。
（2）角度添加法：在转子上通过关键角度的添加或去除质量来达到平衡。
通常是通过在转子上固定一个调整质量，然后根据试验和计算确定关键角度来进行调整。
2.动平衡：动平衡是指考虑转子在旋转运动中产生的离心力，通过在转子上调整质量分布来达到平衡。
动平衡的方法有：（1）加重方法：在转子的不平衡位置上添加补偿质量，使得转子的重心与轴线重合。
可以通过在试验台上对转子进行试验，根据不平衡力的大小和相位确定补偿质量的位置和大小。
（2）移动方法：通过移动转子上的质量来达到平衡。
可以通过试验台上的试验来测量不平衡力和相位，然后根据试验结果进行调整。
动平衡方法的选择主要取决于转子的形状和结构，以及不平衡力和相位的测量精度要求。
总结：转子平衡是保证旋转机械运转稳定性和可靠性的关键问题。
静平衡和动平衡是常用的转子平衡方法，静平衡主要通过质量平移和角度添加来实现，动平衡主要通过加重和移动来实现。
选择合适的平衡方法需要考虑转子的形状和结构，以及不平衡力和相位的测量精度要求。
通过转子平衡可以减小或消除不平衡引起的振动和噪声，提高机械设备的运转稳定性和可靠性。
平衡机的工作原理
平衡机的工作原理平衡机是测量旋转物体(转子)不平衡量大小和位置的机器。
任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。
这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动，产生噪声和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。
电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中，都需要经过平衡才能平稳正常地运转。
根据平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正，可改善转子相对于轴线的质量分布，使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。
因此，平衡机是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。
通常，转子的平衡包括不平衡量的测量和校正两个步骤，平衡机主要用于不平衡量的测量，而不平衡量的校正则往往借助于钻床、铣床和点焊机等其他辅助设备，或用手工方法完成。
有些平衡机已将校正装置做成为平衡机的一个部分。
重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。
重力式平衡机一般称为静平衡机。
它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。
如右图，置于两根水平导轨上的转子如有不平衡量，则它对轴线的重力矩使转子在导轨上滚动，直至这个不平衡量处于最低位置时才静止。
被平衡的转子放在用静压轴承支承的支座上，在支座的下面嵌装一片反射镜。
当转子不存在不平衡量时，由光源射出的光束经此反射镜反射后，投射在不平衡量指示器的极坐标原点。
如果转子存在不平衡量，则转子支座在不平衡量的重力矩作用下发生倾斜，支座下的反射镜也随之倾斜并使反射出的光束偏转，这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。
根据这个光点偏转的坐标位置，可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。
对于平衡要求高的转子，一般采用离心式单面或双面平衡机。
离心式平衡机是在转子旋转的状态下，根据转子不平衡引起的支承振动，或作用于支承的振动力来测量不平衡。
其按校正平面数量的不同，可分为单面平衡机和双面平衡机。
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感
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
硬支承平衡机
软支承平衡机
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
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
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
W
滚轮架
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
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。
评价某种平衡方法的原则
平衡精度高 平衡时，开车次数少。 校正质量数目少，总质量小。 测试仪器和设备较少。 对操作者的技术水平没有过高的要
求。
o
K • 把试重Q 按 的方向转动一
P
相角 正
角，此即为校正重的正确方
Q
位。
o
A1
相角
A0 正
A1- A0
• 校正重 P 的大小为：
P Q A0 A1 A0
双面平衡的布置和方
法
II
B 1.测原始振动A0，B0。
2.平面I 内加试重Q1，测得振动A1，B
3.计算影响系数
1
A1 A0 , Q1
当N M = K时，方程有唯一解。可求得一
模态响应圆（振型圆 ）
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
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 Nhomakorabea1
B1 B0 Q1
B
4.平面II 内加试重Q2，测得振动A2，B
A
AI
幅
相
值
位
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。
转 速
11PP11
2 P2 2 P2
A0 B0
小不平衡的转大 子不平衡的真实分布
和方位沿轴线 是
随机分布的。
转子平衡 的
原理和方法
本章内
容
转子不平衡的原因和 n 刚性转子的平衡方
危害
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
双面动平衡
平衡机
n 挠性转子的平衡方
硬支承平衡机
法
软支承平衡机
振型平衡法
影响系数法
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。
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 5.按下式求得校正质量P。 速
P A0
单面平衡的作图解法
• 作A0和A1 ，求其差为A1- A0 。
• 量A1- A0 和 A0之间的夹角为 。
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 不会相互影响。
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。
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。
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 平衡法）。
振型平衡法（模态
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。
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
相
值
位
1.选择加重平面、选择测点。
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
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。
0.5nc1 <n <0.7nc1 称为准刚性转子。
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。
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