刚性转子动平衡

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刚性转子动平衡实验

5. 平衡过程
本实验装置在做动平衡实验时，为了方便起见一般是用永久磁铁配重，作加重平衡实验，根据左、右不平衡量显示值（显示值为去重值），加重时根据左、右相位角显示位置，在对应其相位180度的位置，添置相应数量的永久磁铁，使不平衡的转子达到动态平衡的目的。在自动检测状态时，先在主面板按"停止测试"键，待自动检测进度条停止后，关停动平衡实验台转子，根据实验转子所标刻度，按左、右不平衡量显示值，添加平衡块，其质量可等于或略小于面板显示的不平衡量，然后，启动实验装置，待转速稳定后，再按"自动测试"，进行第二次动平衡检测，如此反复多次，系统提供的转子一般可以将左、右不平衡量控制中0.1克以内。在主界面中的"允许偏心量"栏中输入实验要求偏心量（一般要求大于0.05克）。当"转子平衡状态"指示灯由灰色变蓝色时，说明转子已经达到了所要求的平衡状态。
计算机通过采集器采集此三路信号，由虚拟仪器进行前置处理，跟踪滤波，幅度调整，相关处理，FFT变换，校正面之间的分离解算，最小二乘加权处理等。最终算出左右两面的不平衡量（克），校正角（度），以及实测转速（转/分）。
与此同时，给出实验过程的数据处理方法，FFT方法的处理过程，曲线的变化过程。
DPH－I型智能动平衡机结构如图2所示。测试系统由计算机、数据采集器、高灵敏度有源压电力传感器和光电相位传感器等组成。当被测转子在部件上被拖动旋转后，由于转子的中心惯性主轴与其旋转轴线存在偏移而产生不平衡离心力，迫使支承做强迫震动，安装在左右两个硬支撑机架上的两个有源压电力传感器感受此力而发生机电换能，产生两路包含有不平衡信息的电信号输出到数据采集装置的两个信号输入端；与此同时，安装在转子上方的光电相位传感器产生与转子旋转同频同相的参考信号，通过数据采集器输入到计算机。

刚性转子的动平衡实验

2.5 刚性转子的动平衡实验2.5.1 实验目的由于制造误差、转子内部物质分布的不均匀性，刚性转子的转动轴线不一定位于中心惯性主轴上，因而在两端支撑的轴承上产生附加的动压力，为了消除附加的动压力，需要找到刚性转子上不平衡质量的大小、位置与方位，寻找刚性转子上不平衡质量的大小、位置与方位是动平衡实验的目的。

同时，了解动平衡试验机的组成、工作原理与转子不平衡质量的校正方法，通过参数化与可视化的方法，观察刚性转子动平衡虚拟实验的平衡效果。

2.5.2 实验原理刚性转子动平衡试验机如图2.8(a)所示，原理简图如图2.8(b)所示。

当刚性转子转动时，若刚性转子上存在不平衡质量，它将产生惯性力，其水平分量将在左、右两个支撑ZC 1、ZC 2上分别产生水平振动，只要拾取左、右两个支撑上的水平振动信号，经过一定的转换、变换与标定，就可以获得刚性转子左、右两个校正平面Ⅰ、Ⅱ上应增加或减少的质量的大小与相位。

由机械原理知道，刚性转子上任意不平衡质量m i 将产生惯性力P i ，P i ＝m i ω2r i ，m i 与左、右两个校正平面Ⅰ、Ⅱ上的m i Ⅰ、m i Ⅱ等效，m i Ⅰ＝m i L Ⅱ/L Z ，m i Ⅱ＝m i L Ⅰ/L Z ；P i 与左、右两个校正平面Ⅰ、Ⅱ上的P i Ⅰ、P i Ⅱ等效，P i Ⅰ＝P i L Ⅱ/L Z ＝m i Ⅰω2r i Ⅰ，P i Ⅱ＝P i L Ⅰ/L Z ＝m i Ⅱω2r i Ⅱ；P i 在左、右两个支撑ZC 1、ZC 2上的水平分量分别为P i1、P i2，P i1＝P i cos θi L 2/L ，P i2＝P i cos θi L 1/L 。

将所有的P i1、P i2作矢量相加，得左、右两个支撑ZC 1、ZC 2上总的惯性力的水平分量分别为∑P i1、∑P i2。

∑P i1、∑P i2在左、右支撑ZC 1、ZC 2上产生振动的振幅分别为x 1、x 2，在安装传感器的位置上产生振动的振幅分别为x C1、x C2，x C1、x C2对应的电压信号分别为V 1、V 2。

刚性转子的平衡

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§6－4 转子的许用不平衡量
许用不平衡量的表示方法：
1) 质径积表示法：[mr] 2) 偏心距表示法：[e]
两者的关系：[e] =[mr] / m
A[e] mm/s
1000
[mr]Ⅰ=[mr]b/(a+b) [mr]Ⅱ=[mr]a/(a基本要求：掌握刚性转子的静平衡、动平衡的原理和方法；了解平面四杆机构的平衡原理。
• 试验方法
• 应将两导轨调整为水平且互相平行； • 将转子放在导轨上，让其轻轻地自由滚动； • 待转子停止滚动时，其质心S必在轴心的正下方，这时在轴心的正上
方任意向径处加一平衡质量（一般用橡皮泥）； • 反复试验，加减平衡质量，直至转子能在任何位置保持静止为止； • 根据橡皮泥的质量和位置，得到其质径积； • 根据转子的结构，在合适的位置上增加或减少相应的平衡质量。
1
轮胎平衡机
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二. 动平衡实验
转子的动平衡实验需要在专用的动平衡机上进行。通过动平衡机来确定需加于两个平衡基面上的平衡质量的大小和方位。
当前工业上使用较多的动平衡机是根据振动理论设计的，并利用测振传感器将转子转动所引起的振动信号变为电信号，通过电子仪器解算出不平衡质径积的大小和方位。
动平衡机种类很多，这里不一一介绍。
重点：掌握刚性转子的静平衡、动平衡的原理和方法。难点：刚性转子动平衡概念的建立。
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机械制造与自动化专业《实验5刚性转子的静平衡动平衡实验》

实验五刚性转子的静平衡动平衡实验一、实验目的1. 加深对转子静、动平衡概念的理解。

2.掌握刚性转子静、动平衡试验的原理及根本方法。

二、实验设备1 导轨式静平衡架或圆盘形静平衡架；2．J10mm 5.2a1311331-=-==Z Zn n i 13n n -=1311331-=-=--=Z Zn n n n i H H H132n n n H -=⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑0M F ⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑0B A M M mr F 2ω=rcos φ·L 的作用下，使摆架产生周期性的上下振动摆架振幅大小的惯性力矩为222222cos ϕωl r m M =要使摆架不振动必须要平衡力矩M 2。

在试件上选择圆盘作为平衡平面，加平衡质量m∑=0AM2=+p M M 0cos cos 222222=+p p p p l r m l r m ϕωϕω0cos cos 2222=+p p p p l r m l r m ϕϕ⎩⎨⎧+=-==)180cos(cos cos 02222p p p p p l r m l r m ϕϕϕ〔质量〕和r 〔矢径〕之积称为质径积，mrL 称为质径矩，ϕ称为相位角。

转子不平衡质量的分布是有很大的随机性，而无法直观判断它的大小和相位。

因此很难公式来计算平衡量，但可用实验的方法来解决，图静平衡架其方法如下：选补偿盘作为平衡平面，补偿盘的转速与试件的转速大小相等但转向相反，这时的平衡条件也可按上述方法来求得。

在补偿盘上加一个质量'p m 〔图〕，那么产生离心惯性力对轴的力矩''''='p p p p p l r m M ϕωcos 2根据力系平衡公式〔3〕∑=0A M02='+p M M0cos cos 2222=''''+p p p p l r m l r m ϕϕ要使上式成立必须有⎪⎩⎪⎨⎧'-='-='''=)180cos(cos cos 02222p p p p p l r m l r m ϕϕϕ 〔7〕此时摆架就不振动了，百分表的摆动范围为零。

刚性转子动平衡实验

实验二刚性转子动平衡实验一、实验目的(1) 掌握刚性转子动平衡的基本原理和步骤； (2) 掌握虚拟基频检测仪和相关测试仪器的使用； (3) 了解动静法的工程应用。

二、实验内容采用两平面影响系数法对一多圆盘刚性转子进行动平衡三、实验原理工作转速低于最低阶临界转速的转子称为刚性转子，反之称为柔性转子。

本实验采取一种刚性转子动平衡常用的方法—两平面影响系数法。

该方法可以不使用专用平衡机，只要求一般的振动测量，适合在转子工作现场进行平衡作业。

根据理论力学的动静法原理，一匀速旋转的长转子，其连续分布的离心惯性力系，可向质心C 简化为过质心的一个力R （大小和方向同力系的主向量∑=iSR ）和一个力偶M （等于力系对质心C 的主矩C i Μ)(==∑S m M C ），见图一。

如果转子的质心在转轴上且转轴恰好是转子的惯性主轴，即转轴是转子的中心惯性主轴，则力R 和力偶矩M 的值均为零。

这种情况称转子是平衡的；反之，不满足上述条件的转子是不平衡的。

不平衡转子的轴与轴承之间产生交变的作用力和反作用力，可引起轴承座和转轴本身的强烈振动，从而影响机器的工作性能和工作寿命。

图一转子系统与力系简化刚性转子动平衡的目标是使离心惯性力系的主向量和主矩的值同时趋近于零。

为此，先在转子上任意选定两个截面I 、II （称校正平面），在离轴线一定距离1r 、2r （称校正半径），与转子上某一参考标记成夹角1θ、2θ处，分别附加一块质量为1m 、2m 的重块（称校正质量）。

如能使两质量1m 和2m 的离心惯性力（其大小分别为211ωr m 和222ωr m ，ω为转动角速度）正好与原不平衡转子的离心惯性力系相平衡，那么就实现了刚性转子的动平衡。

两平面影响系数法的过程如下；（1）在额定的工作转速或任选的平衡转速下，检测原始不平衡引起的轴承或轴颈A 、B 在某方位的振动量11010ψ∠=V V 和22020ψ∠=V V ，其中10V 和20V 是振动位移（也可以是速度或加速度）的幅值，1ψ和2ψ是振动信号对于转子上参考标记有关的参考脉冲的相位角。

刚性转子动平衡实验报告

图 1 转子系统与力系简化刚性转子动平衡实验浙江大学，令狐烈一、实验目的(1) 掌握刚性转子动平衡的基本原理和步骤； (2) 掌握虚拟基频检测仪和相关测试仪器的使用；二、实验内容和实验原理1.实验内容采用虚拟仪器技术对一多圆盘刚性转子进行动平衡。

转子系统如图1所示，转子存在原始不平衡质量，左右两个圆盘为平衡平面。

拟测试原始不平衡量及相位，并在两个平衡平面上配重，便残余不平衡量控制在一定范围。

2.实验原理一个动不平衡的刚性回转体绕其回转轴线转动时，该构件上所有的不平衡重量所产生的离心惯力总可以转化为任选的两个垂直于回转轴线的平面内的两个当量不平衡质量r1和r2)所产生的离心力和动平衡的任务就是在这两个任选的平面(称为平衡基面)内的适当位置（r3平和r4平）加上两个适当大小的平衡重G3平和G4，使它们产生的平衡力与不平衡重量产生的不平衡力大小相等,而方向相反。

此时,ΣP=0且ΣM=0，使该回转体达到动平衡。

三、实验装置序号名称数量 1 多盘转子系统1 2 调速器 1 3 调速电机 1 4 相位传感器 1 5 双悬臂梁水平位移传感器1 6 电子天平1 7微型计算机（安装清华大学的dynamic balance 软件）1四、实验步骤1. 虚拟仪器接线进入“刚性转子动平衡”程序，点击“设备模拟连接”图标，按图3示用鼠标左键连接虚拟测试仪器，如连线错误，用鼠标左键单击“重新连接”按钮。

确认无误后，用鼠标左键单击“连接完毕”按钮，如果出现“连接错误”的提示，则连接有错，需要按“确定”，再按“重新连接”。

如果出现“连接正确”的提示，按“确定”后，可获得与图4相同的虚拟动平衡仪应用程序界面。

2. 原始不平衡量测试(1) 将转速控制器转速b n 设定为1200r/min ，启动转子2至3分钟使转速保持稳定。

(2) 点击“基频检测”图标，进入图4的状态下，用鼠标左键按下左上角按钮“开始”启动虚拟动平衡仪，点击“A 通道”、“B 通道”进行通道切换。

刚性转子动平衡的方法

刚性转子动平衡的方法
刚性转子动平衡是一种通过调整质量分布来减少转子的振动和不平衡力的方法。

以下是几种常用的刚性转子动平衡方法：
1. 质量移动法：将质量加在转子上以改变其质量分布。

通常使用质量试金或质量盘在转子上添加或移除质量，直到达到平衡状态。

这种方法简单直观，但需要多次尝试才能得到最佳平衡。

2. 弹性法：在转子上添加弹性体，例如橡胶块或薄片。

在转子的不平衡位置，弹性体会发生变形，从而减少振动和不平衡力。

这种方法可以精确地控制转子的平衡，但需要设计和制造额外的弹性元件。

3. 切割法：通过切割转子来调整质量分布。

这种方法适用于均匀分布的质量不平衡，它可以通过切割相应位置来调整转子的质量分布。

这种方法需要高精度的加工设备和技术，因此通常用于高精度要求的转子平衡。

4. 镶嵌法：在转子上镶嵌质量块来调整质量分布。

质量块通常是金属块或其他材料，可以通过焊接或固定方式固定在转子上。

通过适当安放和固定质量块，可以实现转子的平衡。

5. 动力学法：通过动力学分析和计算来确定质量分布，以实现转子的平衡。

这种方法通常需要使用专业的动力学软件进行计算和仿真，以确定最佳的质量分布。

它可以考虑转子的各种因素，例如弯曲刚度、扭转刚度等。

这些方法可以单独或结合使用，根据转子的具体要求选择合适的方法进行动平衡。

在实际应用中，需要进行多次试验和调整，以达到更好的动平衡效果。

刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述

C=(G式中：G转子的重量（公斤）转子的重心对旋转轴线的偏心量（毫米）转子的转速（转/分）转子的角速度（弧度/秒）g ——重力加速度9800（毫米/秒2）由上式可知，当重型或高转速的转子，即使具有很小的偏心量，也会引起非常大的不平衡的离心力，.所以零件在加工和装配时，转子必须进行平衡.所示.当转子旋转时，将产生不平衡的离心力.，且相交于转子的重心上，即转子重心在旋转轴线上，如图1b 所示.这时转子虽处于平衡状态，但转子旋转时将产生一不平衡力矩.静动不平衡—一大多数情况下，转子既存在静不平衡，又存在动不平衡，这种情况称静动不平衡.即转子的主惯性轴与旋转轴线既不重合，又不平行，而相交于转子旋转轴线中非重心的任何一点，如图1c 所示.当转子旋转时，将产生一个不平衡的离心力和一个力矩 .1.2.4转子静不平衡只须在一个平面上（即校正平面）安放一个平衡重量，就可以使转子达到平衡，故又称单面平衡.平面的重量的数值和位置，在转子静力状态下确定，即将转子的轴颈放置在水平转子动不平衡及静动不平衡必须在垂直于旋转轴的二个平面（即校正平面）内各加一个平衡重量，使转子达到平衡.平面的重量的数值和位置，必须在转子旋转情况下确定，这种方法叫动平衡.因需两个平面作平衡校正，故又称双面平衡刚性转子只须作低速动平衡试验，其平衡转速一般选用第一临界转速的1/3以下。

转子不平衡产生的原因：设计与制图的误差 . 材料的缺陷I . 加工与装配的误差.转子不平衡产生的不良效应：会对轴承、支架、基体产生作用力 .引起振动.但不平衡与质量分布，机架的刚度有关，所以转子不平衡不一定就会产生振动不平衡影响大于力矩不平衡的影响.般的说来，静刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述1.基本概念:不平衡离心力基本公式：具有一定转速的刚性转动件（或称转子），由于材料组织不均匀、加工外形的误差、装配误差以及（如键槽）等原因，使通过转子重心的主惯性轴与旋转轴线不相重合，因而旋转时，转，其值由下式计算：结构形状局部不对称子产生不平衡离心力般选取的范围:当转子厚度5与外径D 之比（5/ D ） W 时（盘状转子）,需要作平衡试验的，不轮其工作转速高低，都只需进行静平衡.当转子厚度5 （或长度）与外径D 之比（5 /D ） >1时（辊筒类转子）,只要转子的转速> 1000转/分, 都要进行动平衡.当转子厚度5与外径D 之比（5 / D ）在一1时和当转子厚度 5与外径D 之比（5 /D ） >1而转子的转速V1000转/分时，需根据转子的重量；使用功能；制造工艺；加工情况（部分加工还是全部加工）及轴承的距离等因素，来确定是否需要进行动平衡还是静平衡转速度较低的转子零件，设计需要作平衡试验的，一般只按排作静平衡.按图表选择：（见图2）图2表示平衡的应用范围.下一条线以下的转子只需进行静平衡，上斜线以上的转子必须进行动平衡，两斜线之间的转子须根据转子的重量；使用功能；制造工艺；加工情况（部分加工还是全部加工）及轴承的距离等因素，来确定是否需要进行动平衡还是静平衡 .一般不重要部位使用的零件旋转速度较低的转子零件，设计需要作平衡试验的，一般只按排作静平衡.2.动平衡与静平衡的选择：般不重要部位使用的零件，旋3.许用不平衡量的确定：许用不平衡量的表示方法：评价转子不平衡大小在图纸上可以用许用不平衡力矩表示，即转子重量与许用偏心距的乘积，单位为克.毫米.也可用偏心距表示，单位为微米.1973 年国际标准化协会对于刚性转子相应不同平衡精度等级G的许用偏心距和各种具有代表性的旋转机械钢性转子应具有的精度等级分别表示在图3和表上.可供确定刚性转子许用不平衡量值的参考.静平衡（单面平衡）的许用不平衡力矩为：M=e< G （克/毫米）动平衡（双面平衡）的许用不平衡力矩为：M=1 /2（e X G）（克/毫米式中：e ――许用偏心距（毫米,见图G -------- 转子重量（克）3) 图三若转子用许用偏心距表示不平衡大小时，则静平衡的许用值可取图3中的全数值.而动平衡的校正平面许用值取图3中的数值的一半.（图3可参见附页图3放大图）许用不平衡量控制的误差如下：平衡精度等级~G16G1允许偏差± 15%± 30% ± 50%平衡精度的分类:1973年国际标准化ISO推荐”旋转刚性平衡精度”的判断标准中根据e®乘积为一常数,按倍阶比被分为下11等级,见下表1.个别转动件”所同类等级，可选择平衡精度同类等级为级 .再按工作速度60转/分，查对图3,但图3中级,最低速度为150转/分，故提高速度等级，按工作速度为150转/分进行查对，查得结果许用偏心量为400卩m.注:1、若n 用转/分，用弧度/秒测定，则=2n/60"n/ 10 2 、指曲轴驱动件是一个组合件，包括曲轴、飞轮、离合器、皮带轮、减振器和连杆的转动部份等 3、指活塞速度低于9米/秒为低速柴油机发动机，活塞速度高于9米/秒为高速柴油机发动机4、发动机整机转子其重量包括注②所述的曲轴驱动件的全部重量.在外圆处许用静平衡配重值与平衡精度等级和工作转速度关系式许用静平衡在外圆处配重值计算公式为：许用动平衡在外圆处配重值计算公式为:注：1）后面除2是动平衡的两个端面处的每一端面的动平衡许用配重值。

刚性转子动平衡实验报告

刚性转子动平衡实验报告刚性转子动平衡实验报告引言刚性转子动平衡是机械工程中一个重要的研究领域，它涉及到机械系统的稳定性、振动和噪音控制等问题。

本文将介绍一项关于刚性转子动平衡的实验，并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的本次实验的目的是通过对刚性转子进行动平衡实验，探究转子的不平衡量对系统振动的影响，并寻找合适的平衡方法，以提高系统的稳定性和运行效果。

实验装置实验装置包括一台转子平衡机、传感器、数据采集系统等。

转子平衡机通过电机驱动转子旋转，传感器用于检测转子的振动信号，数据采集系统用于记录和分析实验数据。

实验步骤1. 将转子安装在转子平衡机上，并确保转子能够自由旋转。

2. 启动转子平衡机，使转子开始旋转。

3. 通过传感器采集转子的振动信号，并将数据传输至数据采集系统。

4. 对采集到的数据进行分析和处理，计算出转子的不平衡量。

5. 根据不平衡量的大小和位置，选择合适的平衡方法进行调整。

6. 重复以上步骤，直至转子的振动达到要求的范围。

实验结果与分析通过实验，我们得到了转子的振动数据，并计算出了转子的不平衡量。

根据实验数据，我们可以发现转子的不平衡量与振动幅值之间存在着明显的关系。

当不平衡量较大时，转子的振动幅值也较大；而当不平衡量较小时，转子的振动幅值较小。

为了减小转子的振动幅值，我们采用了两种常见的平衡方法：静平衡和动平衡。

静平衡是通过在转子上加上适当的质量块，使得转子在静止状态下达到平衡。

通过实验，我们发现静平衡对于较小的不平衡量效果较好，可以有效地降低转子的振动幅值。

然而，对于较大的不平衡量，静平衡的效果较差，需要采用其他平衡方法。

动平衡是在转子旋转的过程中，通过在转子上加上适当的质量块，使得转子在运行状态下达到平衡。

通过实验，我们发现动平衡对于较大的不平衡量效果较好，可以显著地降低转子的振动幅值。

然而，对于较小的不平衡量，动平衡的效果较差，可能会引入额外的不平衡。

结论通过本次实验，我们对刚性转子动平衡有了更深入的了解。

刚性转子动平衡的许用不平衡量分析

确定切碎器主轴必须做动平衡或静平衡实验。

根据切碎器主轴尺寸b/D［1］（b为转子厚度、D为转子直径）和转速n（r/min），图1中参数在上斜线以上的刚性转子必须动平衡，因此切碎器主轴必须做动平衡实验。

茎秆切碎还田机产品质量分等（JB/T51235-1999）中规定，切碎器主轴（含刀座）应进行动平衡试验，其平衡精度应符合GB/T9239中规定的G6.3级［3］。

（1）许用不平衡度e per［2］与转子质量m的关系。

一般说来，转子质量越大其许用不平衡量也越大，因此可用下式e per=U per/m（1）所定义的许用不平衡度e per来表示许用不平衡量U per 与转子质量m的关系。

（2）许用不平衡度e per与平衡品质等级G（mm/s）和角转速ω（rad/s）的关系。

经验表明，许用不平衡度与转子最高工作角速度ω成反比，即e per·ω=const（2）这一关系的理论基础在于几何形状相似的转子在相等的圆周速度下，由于剩余不平衡离心力的作用，转子及其轴承受到的应力相同。

因此，规定平衡品质等级G 由许用不平衡度e per（μm）与转子最高工作角速度ω（rad/ s）之积用1000除所得的值（mm/s）来表示G=e per·ω/1000（3）其中平衡品质的等级规定为11级（见表1）。

（3）角速度ω与转速n的关系。

ω=2π·n/60（4）（4）转子许用不平衡量U per。

转子许用不平衡量U per为U per=e per·m（5）式中m———转子质量，kg；e per———许用不平衡度，g·mm/kg；U per———许用不平衡量，g·mm。

（5）确定切碎器转子为双面平衡。

由于切碎器转子校正平面间距小于支撑间距，如图2所示，且满足：①质心位于支承间距的中间1/3以内；②校正平面间距大于支承间距的1/3而小于支承间距；③校正平面与转子质心基本等距。

刚性转子动平衡的许用不平衡量分析韩守振（约翰迪尔佳联收获机械有限公司）［摘要］具有一定转速的转子，由于材料组织的不均匀、零件外形误差、装配误差以及结构形状局部不对称等原因，使通过转子重心的主惯性轴与旋转轴线不重合，旋转时产生不平衡离心力，引起机器的振动，甚至损坏零件。

刚性转子动平衡实验报告

刚性转子动平衡实验报告
实验目的：
通过刚性转子动平衡实验掌握刚体运动基本规律，理解动平衡原理及其在工程实际中的应用。

实验仪器：
1. 刚性转子动平衡实验台
2. 电动机
3. 传感器及信号处理仪器
4. 电子天平
实验原理：
刚性转子动平衡实验是利用精密测量仪器，将刚体旋转中心偏移量计算出来，进而精确调整转子几何中心与旋转中心的距离，从而达到使动力系统维持平衡运动的目的。

其基本原理为：旋转质量与距离成反比，当转子几何中心与旋转中心重合时，质量和
距离最小，动平衡条件最好，反之，当转子几何中心与旋转中心不重合，质量和距离增大，动平衡条件则变差。

实验步骤：
1. 安装传感器，并将其校准，调整电路、使信号正常。

2. 通过电子天平将转子的质量测量出来，并记录下来。

3. 转动电机，测量转子旋转中心的偏移量，并记录下来。

4. 根据实验结果，计算出转子的旋转惯量，得到动平衡条件公式，并计算出转子几何中心与旋转中心的距离以及需要调整的质量。

5. 调整质量或减小距离，将转子几何中心与旋转中心重合。

6. 多次循环实验，直到转子动平衡状态稳定。

实验结果：
经过多次实验，我们最终得到了一份较为理想的实验结果，转子几何中心与旋转中心重合，转子的质量、惯量和偏移量均满足动平衡条件，系统运行平稳，无明显震动。

实验结论：
通过此次实验，我们深刻认识到刚性转子动平衡的重要性，同时也掌握了刚体运动基本规律，理解了动平衡原理及其在工程实际中的应用。

在今后的工程实践中，我们将更加注重刚性转子动平衡的实际应用，力求做到最优化的效果。

刚性转子的静平衡和动平衡条件和方法

1、当试件作旋转运动的零部件时，例如各种传动轴、主轴、风机、水泵叶轮、刀具、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。

在理想的情况下回转体旋转与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。

但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。

为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。

2、转子动平衡和静平衡的区别：
1）静平衡：在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保
证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。

2）动平衡：在转子两个及以上校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平
衡量，以保证转子动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双
面平衡。

3、转子平衡的选择与确定
1）如何选择转子的平衡方式，是一个关键问题。

通常以试件的直径D与两校正面
的距离b，即当D/b≥5时，试件只需做静平衡，相反，就必需做动平衡。

2）然而据使用要求，只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡
的，就不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。

原因很简单，静
平衡比动平衡容易做，省功、省力、省费用。

刚性转子动平衡实验报告

刚性转子动平衡实验报告刚性转子动平衡实验报告引言：刚性转子动平衡是机械工程中的重要课题，它涉及到转子的稳定运行和振动控制。

本实验旨在通过实际操作和数据分析，探究刚性转子动平衡的原理和方法，为机械工程师提供实用的指导。

一、实验目的本实验的主要目的是通过动平衡实验，研究刚性转子的振动特性，了解转子的动平衡原理和方法。

具体目标如下：1. 了解刚性转子的运动特性和振动原因；2. 学习动平衡的基本原理和方法；3. 掌握动平衡实验的操作流程和数据处理方法；4. 分析实验结果，评估转子的平衡质量。

二、实验装置和方法1. 实验装置：实验装置由转子、传感器、数据采集系统和计算机组成。

转子采用带有不平衡质量的刚性圆盘，传感器用于检测转子的振动信号，数据采集系统用于记录振动信号并传输给计算机进行分析。

2. 实验方法：a. 安装传感器：将传感器安装在转子上，确保传感器与转子的接触牢固，并能准确检测到转子的振动信号。

b. 数据采集：启动数据采集系统，记录转子在不同转速下的振动信号，并保存数据。

c. 数据处理：将采集到的振动信号导入计算机，进行数据处理和分析。

使用相应的软件进行频谱分析和谐波分析，得到转子的振动频率和不平衡质量。

d. 平衡调整：根据实验结果，对转子进行平衡调整。

可以采用增加或减少质量的方法，使转子的振动降到最小。

三、实验结果与分析通过实验，我们得到了转子在不同转速下的振动信号，并进行了数据处理和分析。

根据分析结果，我们可以得出以下结论：1. 转子的振动频率与转速成正比，随着转速的增加，振动频率也会增加。

2. 转子的振动幅值与不平衡质量成正比，不平衡质量越大，振动幅值越大。

3. 通过平衡调整，可以有效降低转子的振动幅值，使转子达到较好的平衡状态。

四、实验结论与建议通过本次实验，我们深入了解了刚性转子动平衡的原理和方法，并通过实际操作和数据分析，掌握了动平衡实验的操作流程和数据处理方法。

根据实验结果，我们得出以下结论和建议：1. 刚性转子的动平衡是确保机械设备正常运行的重要环节，对转子进行动平衡调整可以有效降低振动幅值，提高设备的稳定性和寿命。

刚性转子动平衡设计与实验

m1 、m2、…、m i，向径r i、「2、F i；B:选定平衡基面I、面…、r i，方位角0 1、n,将惯性力F i、1、F2、…、F i 和0 2、…、0 i和惯性力F l、F2、…、F2、…、F i分解到所选定的平衡基F 1 、F 2、…、F i，设在i、n面实验五刚性转子动平衡设计与实验、实验目的1、掌握刚性转子动平衡设计的原理和方法；2、掌握在动平衡机上对刚性转子进行动平衡的原理和方法。

二、实验预习的内容1、预习与动平衡相关的知识；掌握动平衡设计的原理和方法；了解动平衡机的结构、工作原理和使用方法；了解动平衡实验的原理和方法。

2、动平衡设计1）动平衡设计原理在转子的设计阶段，尤其在设计高速转子及精密转子结构时，必须进行平衡计算，以检查惯性力和惯性力矩是否平衡。

若不平衡则需要在结构上采取措施，以消除不平衡惯性力的影响，这一过程称为转子的平衡设计。

转子的平衡设计分为静平衡设计和动平衡设计，静平衡设计指对于D/b > 5的盘状转子，近似认为其不平衡质量分布在同一回转平面内，忽略惯性力矩的影响。

动平衡设计指径宽比D/b<5的转子（如多缸发动机曲轴、汽轮机转子等），其特点是轴向宽度较大，偏心质量可能分布在几个不同的回转平面内，因此，不能忽略惯性力矩的影响。

此时，即使不平衡质量的惯性力达到平衡，惯性力矩仍会使转子处于不平衡状态。

由于这种不平衡只有在转子运动时才能显示出来，因此称为动不平衡。

为避免动不平衡现象，在转子设计阶段，根据转子的功能要求设计转子后，需要确定出各不同回转平面内偏心质量的大小和位置，然后运用理论力学中平行力的合成与分解的原理，将每一个离心惯性力分解为分别作用于选定的两平衡基面内的一对平行力，并在每个平衡基面内按平面汇交力系求解，从而得出两个平衡基面分别所需的平衡配重的质径积大小和位置，然后在转子设计图纸上加上这些平衡质量，使设计出来的转子在理论上达到平衡。

2）转子动平衡设计的方法及步骤A :根据转子的结构确定出偏心质量所在的平面，并计算出各个偏心质量上所加的配重为m i 、m n ，其向径为r i 、r n ,其方位角为0i 、0 n ；确定两个平衡基面I 、n 的距离L 和各个偏心质量分别到平衡基面I 的距离「1、「2、…、I i 和到平衡基面n 的距离I 1、丨2、…、I i ,；C ：分别列出平衡基面i 、n 动平衡方程式计算出 mi r I 、m n r n 和 0 i 、0 n ；(2)选取m i 、m n 在平衡基面的向径r i 、r n ,计算出m i 、m n o1、 I2、 n vi+匚吋12+ —m 2r 2 + - L 22十殳LL I ；mV n + [HV i r mzSI" [mri-O + -l^m i r^ 0D :求解 m i 、0i 和 m n 、0 n o 解法一：(1) 取质径积(m i r i )比例卩mr ；(2) 分别作出平衡基面I 、n 质径积矢量多边形, 求出m i r I 、0 I 和 m n r n 、0 n ；(3)分别选取平衡质量出 m i 、m n o解法二：(1)列出平衡基面I 、 m i 、m n 在平衡基面I 、n 的动平衡方程式分别在「I ‘‘ X : mic0电=一古 m 1r s 芍Y: mirs i ni = — * m 1r s^ n*^ x ：m f co%n = "¥ mir cOs* Y: m f si% =- ^m i SinSn 的向径为 r I 、 r n ，计算x 、y 方向上的投影方程式I. ‘‘ im 2r ©os L‘‘ m 2r sinI； m 2r cosm i r 卩sin ) mv ®os )r r+ ■^m 2r 2si n 日 2 + …十 mj i Si n®)3、动平衡设计报告1）转子结构图2）转子动平衡设计参数：平衡基面的位置、转子材料密度P、不平衡质量所在回转平面位置、不平衡质量所在的向径r i和方位角0 i、不平衡质量m i、平衡基面之间的距离L、平衡质量m i、m n在平衡基面上的向径r i、r“。

刚性转子实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握刚性转子动平衡设计的原理和方法；2. 掌握在动平衡机上对刚性转子进行动平衡的原理和方法；3. 了解动平衡机的结构、工作原理和使用方法；4. 了解动平衡实验的原理和方法。

二、实验原理刚性转子动平衡实验主要基于回转体动平衡原理。

当一个动不平衡的刚性回转体绕其回转轴线转动时，该构件上所有的不平衡重所产生的离心惯性力总可以转化为任选的两个垂直于回转轴线的平面内的两个当量不平衡重和G2所产生的离心力。

动平衡的任务就是在这两个任选的平面（称为平衡基面）内的适当位置（r1平和r2平）加上两个适当大小的平衡重G1平和G2平，使它们产生的平衡力与当量不平衡重产生的不平衡力大小相等，方向相反，即P0且M0，该回转体达到动平衡。

三、实验设备与材料1. CS-DP-10型动平衡试验机；2. RYS-5A闪光式工业动平衡试验机；3. YYQ—50型硬支承工业动平衡机；4. 各类转子；5. 加重块；6. 天平；7. 橡皮泥；8. 手工具。

四、实验步骤1. 准备实验材料，包括各类转子、加重块、天平等；2. 按照实验要求，将转子安装在动平衡机上；3. 对转子进行初步平衡，调整转子在动平衡机上的位置，使转子达到静平衡；4. 使用动平衡机检测转子在高速旋转时的不平衡量；5. 根据检测到的不平衡量，计算所需平衡重的大小和位置；6. 在转子适当位置加上平衡重，使转子达到动平衡；7. 再次使用动平衡机检测转子不平衡量，验证动平衡效果；8. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验过程中，通过调整转子在动平衡机上的位置，使转子达到静平衡；2. 使用动平衡机检测转子在高速旋转时的不平衡量，根据检测结果计算所需平衡重的大小和位置；3. 在转子适当位置加上平衡重，使转子达到动平衡；4. 再次使用动平衡机检测转子不平衡量，验证动平衡效果，实验结果符合要求。

六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了刚性转子动平衡设计的原理和方法；2. 掌握了在动平衡机上对刚性转子进行动平衡的原理和方法；3. 了解动平衡机的结构、工作原理和使用方法；4. 了解动平衡实验的原理和方法。

刚性转子动平衡实验报告

一、实验目的1. 掌握刚性转子动平衡的基本原理和步骤。

2. 熟悉动平衡试验机的操作方法。

3. 通过实验验证动平衡原理在工程实际中的应用。

二、实验设备及工具1. CS-DP-10型动平衡试验机2. RYS-5A闪光式工业动平衡试验机3. YYQ—50型硬支承工业动平衡机4. 各类转子、加重块5. 天平6. 橡皮泥7. 手工具三、实验原理动平衡原理是通过对转子进行配重或去重，使转子在旋转过程中产生的离心惯性力达到平衡，从而消除振动。

实验中，通过测量转子在旋转过程中的振动数据，分析转子不平衡的位置和程度，然后在适当的位置添加或去除平衡块，使转子达到动平衡。

四、实验步骤1. 准备工作：检查实验设备和工具，确保其正常工作。

将待测试的转子清洗干净，并检查其表面光滑和无损伤。

2. 安装转子：将转子安装到动平衡试验机上，确保转子的轴线与试验机的轴线重合。

根据转子的设计要求，确定试验转速。

3. 进行试验：a. 启动动平衡试验机，让转子旋转。

b. 使用传感器收集振动数据，包括振动幅值和相位。

c. 记录振动数据，以便后续分析。

4. 数据分析：a. 利用专业分析软件对振动数据进行分析，找出转子不平衡的位置和程度。

b. 根据分析结果，确定添加或去除平衡块的位置和大小。

5. 调整平衡：a. 在确定的位置添加或去除平衡块，调整转子的动平衡。

b. 重复步骤3和步骤4，直到转子的振动达到可接受的标准。

6. 测试验证：对经过平衡调整的转子进行再次振动测试，验证平衡效果是否符合要求。

五、实验结果与分析1. 实验数据：在实验过程中，记录了转子在不同转速下的振动数据。

数据表明，转子在低转速时振动较大，随着转速的提高，振动逐渐减小。

2. 分析结果：通过分析振动数据，确定了转子不平衡的位置和程度。

在分析结果的基础上，确定了添加或去除平衡块的位置和大小。

3. 平衡效果：经过平衡调整后，转子的振动明显减小，达到可接受的标准。

六、结论通过本次实验，掌握了刚性转子动平衡的基本原理和步骤，熟悉了动平衡试验机的操作方法。

动平衡理论与方法

式中： —加一公斤试重引起的振幅值； —在零刻度处加重引起的振动相对相位角
有了幅相影响系数，很容易求任意加重后轴承振动的变化。如果在Ⅰ平面任意角度处加重，根据线性条件，由引起A轴承振动变化为；
上式表明，在加重径向平面内任意处加重时，只要计算矢量乘积即为引起的振动变化。显然式中（在一定转速下）已作常数看待了。对于同一台机组影响系数是常数，对于同一型号的机组可以通用（近似认为是一常数）。 •多平面加重将转子启动升速至平衡试验转速，并让其稳定运转，沿轴线方向P个位置测取转子诸点的原始振动（振幅、相位），
动平衡理论与方法
3.1 刚性转子的平衡检查和调整转子质量分布的工艺过程（或改善转子质量分布的工艺方法），称为转子平衡。 3.1.1 刚性转子的平衡原理一、转子不平衡类型 (一)静不平衡：如果不平衡质量矩存在于质心所在的径向平面上，且无任何力偶矩存在时称为静不平衡。它可在通过质心的径向平面加重（或去重），使转子获得平衡。
显然，同方向对称力、可以认为是由于静不平衡分量产生的，反方向对称力、，可以认为是由动不平衡分量产生的。所以，对刚性转子而言，可用同方向平衡重量平衡静不平衡分量，用反方向平衡重量平衡动不平衡分量。由以上讨论可知，与在二个平面内加二个平衡重量的结果相同，亦可在二个任意（垂直于轴线）平面上的相应位置加二个对称的共面平衡重量平衡静不平衡量，在另一相应位置加上二个反对称的共面平衡重量平衡动不平衡量，这样转子亦可获得平衡。
即：
由此可见，已将、分解为大小相等，方向相同的对称力、及大小相等、方向相反的反对称力、了。由于，、、与、等效，即与不平衡离心力、等效。如果在的相反方向加一对同方向的对称平衡重量（在Ⅰ、Ⅱ平面内)，在、的相反方向加一对反方向的对称平衡重量（亦在Ⅰ、Ⅱ平面内），就可使整个转子达到平衡。

带传动-刚性转子动平衡实验报告

带传动-刚性转子动平衡实验报告水带传动-刚性转子动平衡实验报告实验目的本实验目的旨在理解水带传动-刚性转子（flexible shaft drive-rigid rotor）系统的动平衡原理，分析并给出水带传动-刚性转子动平衡技术参数，并验证水带传动-刚性转子动平衡技术的可靠性。

实验内容实验内容包括对水带传动-刚性转子系统结构和工作原理的理解；实验中使用的设备和指标；实验主体的设计、实验、结果分析以及实验结论的提出等。

实验步骤（一）实验设备的准备1.水带传动装置：实验中安装一个水带传动装置，用于将电机的输出能量转换为刚性转子的转动力矩。

2.刚性转子：实验中使用一个刚性转子，该转子具有较大的转动惯量，能够较好地发挥其重力平衡效果。

3.力传感器：实验中安装力传感器在刚性转子的轴上，用于测量刚性转子的旋转均衡度。

4.测速：实验中安装一个测速仪，用于测量刚性转子的转速和直线加速度。

（二）实验设置2.调节刚性转子、测速仪与振动仪的位置：调整水带传动系统，安装测速仪，振动仪靠近电机并连接力传感器，以便测量刚性转子的转动惯量。

3.校准测速仪和振动仪：为了确保测量结果的准确性，需要先校准测速仪和振动仪。

（三）实验安排实验中，实验主要包括建立水带传动-刚性转子模型，调整外部条件，实验过程中变更转子转动惯量，改变转子重量对模型动平衡性能的影响，以及实验中测量转子动平衡性能的数据，并根据数据进行分析比较。

实验结果根据变更转子转动惯量的实验，刚性转子的动平衡性能已得到改善。

实验结果反映，当刚性转子的转动惯量增加时，刚性转子的动平衡性能也随之提高。

实验中观察到，当刚性转子重量增加时，动平衡性能表现较好；但当它增加到一定程度时，动平衡性能会受到影响。

本实验表明，水带传动-刚性转子动平衡技术可以改善系统的动平衡状况，实现系统的动平衡效果。

实验中发现，系统动平衡效果随着转子转动惯量的增加而提高。

但随着转子重量的增加，动平衡性能也会受到一定限制，因此在实际应用中，需要根据具体的条件和要求来指定转子的转动惯量和重量。