刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述
刚性转子的平衡
§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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浅谈动平衡试验的原理及验收标准
浅谈动平衡试验的原理及验收标准摘要：旋转机械是核电站设备的一个重要的组成部分，其安全稳定运行关系着整个核电站的安全运行，本文结合核电站的具体设备，主要介绍了旋转机械动平衡的试验原理及验收标准。
关键词：核电站；旋转机械；动平衡；泵旋转机械设备产生的振动会加速轴承的疲劳和磨损，降低机械设备的精度和可靠性，产生噪声，严重时则会发生机械事故。
对核电站而言，主泵，主给水泵，汽轮机等均为大型旋转机械，特别是像汽动辅助给水泵等为高速旋转机械，动平衡对其安全稳定运行尤为重要，当然核电站还有风机，压缩机等旋转机械，其动平衡的方法与水泵相似。
1.动平衡试验原理1.1.概述如果转子刚体是均匀对称的，绕对称中心轴转动，则各点离心力相互抵消。
由于转子本身组织不均匀，或是加工误差，装配等造成质量偏心等都会引起旋转轴线的偏移，从而导致不平衡。
例如一个薄圆盘，若是质量分布不均，不能相互抵消平衡，就可以产生不平衡力，总效果是相当于某一个方向上多出一个当量的不平衡质量。
对于长轴物体，如水泵转子可看成多个不平衡圆盘的组合，不平衡质量的分布呈空间曲线形式。
平衡可以分为静平衡和动平衡，动平衡又可以分为刚性转子平衡和挠性转子平衡。
静平衡是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，因此静平衡又称为单面平衡。
动平衡则是在两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，因此动平衡又称为双面平衡（特殊情况下也可以使用多个校正面进行平衡）。
通常水泵转子，汽轮机转子都属于刚性转子，动平衡是在工厂的动平衡机上进行，现场平衡一般是在工作条件下进行，特别是现场维修时更为方便。
1.2.动平衡原理动平衡的目的是平衡不平衡力和力矩，由于转子上的平衡是分布式的，在转子上存在多个不平衡力，可以分别向任选的两个面简化，这两个面即通常我们所说的校正面。
通常不平衡量可以由矢量来表示，符号为U，单位通常为g·mm。
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。
动平衡测试原理
动平衡测试原理动平衡测试是一种常用于检测旋转机械设备平衡性能的方法。
它通过测量旋转部件在转速下的振动情况，评估设备是否存在不平衡，并确定不平衡位置和大小。
本文将介绍动平衡测试的原理及其应用。
一、动平衡测试概述动平衡测试是一种动态测试方法，用于检测旋转机械设备在运行状态下的平衡性能。
通过测量设备的振动情况，可以判断设备是否存在不平衡，并确定不平衡的产生原因。
动平衡测试不仅能够提高设备的运行稳定性和寿命，还可以减少设备对周围环境产生的振动和噪音。
二、动平衡测试原理动平衡测试原理基于质量守恒定律和力矩平衡原理。
当旋转机械设备不平衡时，其质量中心与旋转轴的几何中心不重合，会在旋转过程中产生离心力和离心力矩。
这些力和力矩会导致设备的振动，进而影响设备的稳定性和工作效率。
动平衡测试通过将旋转机械设备与测量仪器连接，测量设备在不同转速下的振动情况。
通过对得到的振动信号进行分析和处理，可以计算出设备的不平衡量，并确定不平衡的位置和大小。
在实际测试中，通常会使用动平衡仪或振动分析仪等专用设备进行测试。
三、动平衡测试方法1. 单面平衡法：单面平衡法是一种常用的动平衡测试方法，适用于对一侧不平衡的设备进行测试。
该方法先将设备启动至工作转速，然后通过在旋转轴上加上适量平衡质量，使设备在转动过程中减少振动，最终达到平衡状态。
2. 双面平衡法：双面平衡法适用于对两侧不平衡的设备进行测试。
该方法需要在旋转轴的两侧分别加上适量平衡质量，使设备在转动过程中减少振动，最终达到平衡状态。
3. 动平衡仪辨识法：动平衡仪辨识法是一种先进的动平衡测试方法。
该方法利用动平衡仪的高灵敏度和高精度，可以实时监测设备的振动情况，并根据振动信号反馈进行平衡调整。
通过不断调整平衡质量的位置和大小，最终实现设备的平衡状态。
四、动平衡测试的应用动平衡测试广泛应用于各种旋转机械设备的制造、维修和运行过程中。
具体应用领域包括：1. 发动机制造和维修：动平衡测试可以用于发动机的制造和维修过程中，保证发动机的平衡性能，提高其工作效率和寿命。
动平衡静平衡
动平衡静平衡动平衡与静平衡一. 静平衡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。
二. 动平衡动平衡时，转子的两个或两个以上校正面同时平衡，校正后的剩余不平衡量在转子动态时允许不平衡量的规定范围内。
动平衡也叫双面或多面平衡。
三.转子平衡的选择与确定如何选择转子的平衡方式是一个关键问题。
它的选择有这样一个原则:只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡的，则不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。
原因很简单，静平衡要比动平衡容易做，省功、省力、省费用。
那么如何进行转子平衡型式的确定呢？需要从以下几个因素和依据来确定：1.转子的几何形状、结构尺寸，特别是转子的直径D与转子的两校正面间的距离尺寸b之比值，以及转子的支撑间距等。
2.转子的工作转速关转子平衡技术要求的技术标准，如GB3215、API610、GB9239和ISO1940等。
3.转子做静平衡的条件在GB9239平衡标准中，对刚性转子做静平衡的条件定义为：如果盘状转子的支撑间距足够大并且旋转时盘状部位的轴向跳动很小，从而可忽略偶不平衡（动平衡），这时可用一个校正面校正不平衡即单面（静）平衡，对具体转子必须验证这些条件是否满足。
在对大量的某种类型的转子在一个平面上平衡后，就可求得最大的剩余偶不平衡量，并除以支撑距离。
如果在最不利的情况下这个值不大于许用剩余不平衡量的一半，则采用单面（静）平衡就足够了。
从这个定义中不难看出转子只做单面（静）平衡的条件主要有三个方面：（1）一个是转子几何形状为盘状；（2）一个是转子在平衡机上做平衡时的支撑间距要大；（3）再一个是转子旋转时其校正面的端面跳动要很小。
对以上三个条件作如下说明：（1）何谓盘状转子主要用转子的直径D与转子的两校正面间的距离尺寸b之比值来确定。
在API610标准中规定D/b＜6时，转子只做单面平衡就可以了；D/b≥6时可以作为转子是否为盘状转子的条件规定，但不能绝对化，因为转子做何种平衡还要考虑转子的工作转速。
动平衡和静平衡的概念
动平衡和静平衡的概念嘿，朋友们！今天咱来聊聊动平衡和静平衡，这俩可是很有意思的概念哦！你看啊，动平衡就好像是一个在舞台上尽情跳舞的人，要让身体的各个部位协调舞动，不能有丝毫的别扭。
想象一下，要是这人的手脚不协调，那跳起舞来得多滑稽呀！动平衡就是要让旋转的物体，比如轮子呀，在高速转动的时候也能稳稳当当，不会出现抖动或者晃动。
这可太重要啦！就好比你骑着一辆轮子不平衡的自行车，那一路上肯定是颠簸得不行，能把你屁股都给震疼咯！那静平衡呢，就像是一个安静地坐在那里的乖宝宝，稳稳当当，一动不动。
它要求物体在静止状态下，各个部分所受的重力能够相互平衡。
比如说一个跷跷板吧，如果两边的重量不一样，那肯定是一边高一边低，没法平衡呀。
静平衡就是要让这种不平衡消失，让物体能够稳稳地待在那里。
咱们生活中可到处都是动平衡和静平衡的例子呢！你想想家里的电风扇，要是扇叶不平衡，那转起来还不得跟地震似的呀！还有汽车的轮子，要是不平衡，那开起来不仅不舒服，还可能对车子造成损害呢！再看看那些大型的机器设备，要是不平衡，那后果可不堪设想。
动平衡和静平衡可不是随随便便就能达到的哦！这需要精心的设计和精确的测量。
就跟咱做人一样，要想在生活中稳稳当当，也得不断地调整自己呀！得让自己的心态平衡，不能一会儿高兴得要上天，一会儿又沮丧得不行。
而且哦，达到动平衡和静平衡可不是一劳永逸的事情呢！就像人会变，物体也会因为各种原因失去平衡呀。
比如说使用时间长了，零件磨损了，或者受到了外界的冲击。
这时候就得重新调整，重新让它们回到平衡的状态。
这就好像我们在生活中遇到挫折了，也得赶紧调整自己的心态，重新找回平衡呀！你说，动平衡和静平衡是不是很神奇？它们看似简单，实则蕴含着深刻的道理呢！它们让我们的世界变得更加稳定、更加和谐。
所以呀，咱可得好好重视这俩概念，让我们的生活也像那些平衡良好的物体一样，稳稳当当，顺顺利利的！总之，动平衡和静平衡是非常重要的，它们无处不在，影响着我们生活的方方面面。
静平衡和动平衡的概念
静平衡和动平衡的概念《静平衡和动平衡，你知道吗？》“哎呀，这个轮子怎么转起来怪怪的呀！”我看着那有些摇晃的轮子，不禁嘟囔起来。
那是一个周末的下午，我和小伙伴们在公园里玩耍。
我们发现了一个废旧的自行车，大家就好奇地摆弄起来。
我蹲在自行车旁边，仔细地观察着那个轮子。
“这是怎么回事呀？”小伙伴明明凑过来问。
“我也不知道呀，感觉它不平衡似的。
”我皱着眉头说。
这时，一旁的亮亮突然说：“我好像听我爸爸说过什么静平衡和动平衡，会不会和这个有关系啊？”“静平衡？动平衡？那是什么玩意儿啊？”我一脸疑惑地看向亮亮。
亮亮挠挠头：“哎呀，我也不是很清楚，就是听我爸提过。
”“哼，那我们自己研究研究呗！”我不服气地说。
于是，我们开始围着这个自行车的轮子研究起来。
我一会儿摸摸这里，一会儿碰碰那里。
“哎呀，要是能搞清楚这静平衡和动平衡，那该多有意思呀！”我自言自语道。
明明也点头说：“对呀对呀，感觉好神奇呢！”我们就这么一边研究，一边讨论着。
虽然我们还不太明白这两个概念到底是什么，但我们充满了好奇和探索的欲望。
在这个过程中，我突然想到，这就好像我们的生活呀！有时候我们会遇到一些不平衡的事情，就像这个轮子一样，会摇摇晃晃的。
但只要我们去努力研究，去寻找解决的办法，也许就能让它重新平衡起来。
静平衡和动平衡，虽然现在我还不能准确地给它们下定义，但我知道它们一定很重要。
就像我们在生活中，要找到自己的平衡，不管是内心的平衡，还是与他人相处的平衡。
只有这样，我们才能稳稳地向前走，不会摇摇晃晃，不会跌倒。
我相信，随着我们慢慢长大，我们一定会更加清楚地了解它们，并且运用它们让我们的生活变得更加美好！。
常用的平衡试验分类、基本原理、优缺点及其应用
常用的平衡试验分类、基本原理、优缺点及其应用平衡试验是物理学与力学中的一个重要分支，用于测量和评估物体的质量和重心位置。
它广泛应用于机械工程、制造和设计中，以确保安全和可靠性。
常用的平衡试验分类包括静平衡试验和动平衡试验，基本原理涉及力、力臂、杠杆、转子等，优缺点取决于具体应用场景。
一、静平衡试验静平衡试验是指测试物体是否处于静止状态下的试验方法。
通常情况下，测试物体必须位于平衡位置上方（即所谓的重心），以确保它在任何施加的偏移力作用下都不会移动。
静平衡试验的基本原理是基于扭矩平衡和角动量守恒原理的。
静平衡试验可分为以下几种：1. 杠杆平衡试验杠杆平衡试验是通过杠杆原理测量物体的重心位置。
它需要一个基础板和一组支架，支架可以移动，以便进行精确的调整。
测试物体通过一个弯曲杆架与支架相连，可以测量到支架的运动，从而确定物体的重心位置。
这种平衡试验适用于大型机械和建筑结构。
2. 斜板平衡试验斜板平衡试验是通过将测试物体放置在斜板上，测量物体在斜板上的位置和角度，来判断物体是否处于平衡状态。
当物体处于重心位置时，它不会滑落，当物体偏离重心时，斜板会使物体下滑。
这种平衡试验适用于小型物体，如塑料零件、模具等。
3. 悬挂平衡试验悬挂平衡试验是通过悬挂物体，利用重力和摩擦力，确定物体的重心位置。
测试物体通过一个细绳系到悬挂点，使物体不断振动，直到它停止运动时，物体就处于平衡状态，并且可以测量出物体的重心位置。
这种试验适用于各种尺寸的物体。
静平衡试验的优点是能够测量物体重心位置和静态特征，它的应用范围广泛，包括机械工程、航空航天、建筑结构等领域。
静平衡试验的缺点是只能测量物体静态平衡，而且对悬挂或支架的要求较高，适用范围受到限制。
二、动平衡试验动平衡试验是通过旋转测试物体，并测量振动的大小和方向，确定物体的平衡状态。
它适用于旋转部件和动力机械的平衡试验。
动平衡试验的基本原理是通过替代方法或漂移方法调整物体的重心位置，使物体达到静态平衡状态，从而达到动态平衡。
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。
转子的动平衡和静平衡
转子的动平衡和静平衡1、定义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，以保证转子在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。
2、转子平衡的选择与确定如何选择转子的平衡方式，是一个关键问题。
其选择有这样一个原则：只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡的，则不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。
原因很简单，静平衡要比动平衡容易做，动平衡要比静动平衡容易做，省功、省力、省费用。
那么如何进行转子平衡型式的确定呢？需要从以下几个因素和依据来确定：1）转子的几何形状、结构尺寸，特别是转子的直径D与转子的两校正面间的距离尺寸b之比值，以及转子的支撑间距等。
2）转子的工作转速。
3）有关转子平衡技术要求的技术标准，如GB3215、API610第八版、GB9239和ISO1940等。
3、转子做静平衡的条件在GB9239-88平衡标准中，对刚性转子做静平衡的条件定义为："如果盘状转子的支撑间距足够大并且旋转时盘状部位的轴向跳动很小，从而可忽略偶不平衡（动平衡），这时可用一个校正面校正不平衡即单面（静）平衡，对具体转子必须验证这些条件是否满足。
在对大量的某种类型的转子在一个平面上平衡后，就可求得最大的剩余偶不平衡量，并除以支撑距离。
如果在最不利的情况下这个值不大于许用剩余不平衡量的一半，则采用单面（静）平衡就足够了?quot;从这个定义中不难看出转子只做单面（静）平衡的条件主要有三个方面：一个是转子几何形状为盘状；一个是转子在平衡机上做平衡时的支撑间距要大；再一个是转子旋转时其校正面的端面跳动要很小。
对以上三个条件作如下说明：1）何谓盘状转子主要用转子的直径D与转子的两校正面间的距离尺寸b之比值来确定。
在API610第八版标准中规定D/b＜6时，转子只做单面平衡就可以了；D/b≥6时可以作为转子是否为盘状转子的条件规定，但不能绝对化，因为转子做何种平衡还要考虑转子的工作转速。
转子动平衡和静平衡
转子动平衡和静平衡
转子动平衡和静平衡是机械工程领域中的重要概念。
它们主要用于提高旋转机械的稳定性和减少振动。
静平衡是指在某个特定点上的物体保持平衡，不会倾斜或倒下。
转子静平衡是通过在轴上添加补偿质量，使得转子的中心重心与轴心重合，从而避免转子在旋转时受到不必要的振动和折损。
动平衡是在转子在旋转时，通过调整转子的重心位置，使得转子以最小幅度振动运行。
动平衡可以通过在转子上添加或移除重量来实现。
不论是静平衡还是动平衡，它们都是为了减少振动和提高旋转机械的稳定性而进行的。
在一些关键工业领域，如飞机、汽车、发电机等领域，对于转子动平衡和静平衡的要求尤为严格。
通过精准的平衡调整，可以让机械运转更加高效、稳定和可靠。
静平衡与动平衡理论与方法及区别
静平衡与动平衡理论与方法及区别动平衡理论与方法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。
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(二)动不平衡假设有一个具有两个平面的转子的重心位于同一转轴平面的两侧且mr=mr整个转子的质心Mc仍恰好位于轴线上（图）显然此时转子是静平衡的。
但当转子旋转时二离心力大小相等、方向相反组成一对力偶此力偶矩将引起二端轴承产生周期性变化的动反力其数值为：。
这种由力偶矩引起的转子及轴承的振动的不平衡叫做动不平衡。
(三)动静混合不平衡实际转子往往都是动静混合不平衡。
转子诸截面上的不平衡离心力形成的偏心距不相等质心也不在旋转轴线上。
转动时离心力合成成为一个合力（主向量）和一个力偶（主力矩）即构成一静不平衡力和一动不平衡力偶。
（图）。
二、刚性转子的平衡原理．不平衡离心力的分解（）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。
如图所示二平面转子不平衡离心力、,分别置于Ⅰ、Ⅱ平面上。
若在Ⅰ平面点上加一对大小相等、方面相反的力、则、、、四个力组成的力系与原、力系完全等价。
图二平面转子受力分析*○□◎在点求、的合力,Ⅰ平面中剩下的与Ⅱ平面中的正好组成力偶。
经这样分解得到了一般的不平衡状况即将动静混合不平衡问题归结为一个合力和一个力偶矩F·l的作用。
前者是静不平衡后者为动不平衡。
－同理,将分解为Ⅰ、Ⅱ平面上的平行力、迭加、为迭加、为显而易见作用在Ⅰ、Ⅱ平面上的、两力与不平衡离心力、等效。
（）向任意二平面进行分解（图）将不平衡离心力、分别对任选（径向）二平面Ⅰ、Ⅱ进行分解。
将分解为Ⅰ、Ⅱ平面上的平行力、如果转子上有多个不平衡离心力存在亦可同样分解到该选定的Ⅰ、Ⅱ平面上再合成最终结果都只有两个不平衡合力（、）（Ⅰ、Ⅱ平面上各一个）。
静平衡与动平衡概念_解释说明以及概述
静平衡与动平衡概念解释说明以及概述1. 引言1.1 概述静平衡和动平衡是物理学中重要的概念，它们在许多领域有着广泛的应用。
静平衡指的是物体处于静止状态时所满足的条件，而动平衡则是物体在运动过程中达到平衡所需要满足的条件。
这两个概念对于我们理解力学原理以及应用力学知识具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先介绍静平衡的概念、定义与解释，并通过一些物理举例说明其基本原理。
接着，我们将探讨静平衡的应用场景与意义，分析为什么静平衡是一种稳定状态，并且在工程、建筑等领域中起到关键作用。
然后，我们将转向动平衡概念的阐述，包括其定义与解释以及相关示例。
同时也会探讨动平衡在机械、运输等方面的重要性。
进一步地，我们将比较和对比静平衡与动平衡之间的区别与联系，并展示它们之间相互关联之处。
最后，在结论部分，我们将回顾并总结所探讨的静平衡与动平衡的重要性，并对未来的研究方向进行展望。
1.3 目的本文的目的是通过详细介绍静平衡与动平衡的概念，解释其含义，并揭示它们在物理学和工程领域中的应用及意义。
通过探索静平衡和动平衡之间的区别与联系，我们可以更好地理解力学原理，并将其应用于实际问题解决中。
本文旨在为读者提供一个清晰、全面的关于静平衡与动平衡概念的了解，以促进对力学知识的深入理解与运用。
2. 静平衡概念:2.1 定义与解释:静平衡是指一个物体或系统处于稳定状态，没有受到任何外力的作用而保持静止的状态。
在静平衡条件下，物体不会发生任何运动或旋转，因为受力和力矩在所有方向上都相互抵消。
具体而言，静平衡要求两个条件得到满足：首先是合力为零。
如果一个物体处于静态平衡中，那么合力（所有作用在物体上的外力的矢量和）必须为零。
这是因为如果存在一个未被抵消的合力，物体将开始运动。
其次是力矩为零。
除了合力为零外，物体还必须满足总力矩（所有作用在物体上的外力产生的转动效应）为零的条件。
如果总力矩不为零，物体将开始旋转。
2.2 物理举例说明:我们可以通过以下简单的例子来更好地理解静平衡概念。
培训课件旋转零件和部件的动静平衡
第六讲： 转子的许用不平衡量
一、不平衡量的表示及计算
不平衡量不可避免， 不平衡↓ → 成本↑
许用不平衡量的表示方法 许用偏心距法： 许用质径积法 ： e < [e] mr < [mr]
两者关系： [e] = [mr] / m
说明：转子要完全平衡是不可能的，实际上，也 不需要过高要求转子的平衡精度，而应以满足实 际工作要求为度。为此，对不同工作要求的转子 规定了不同的许用不平衡量，即转子残余不平量
T” F2
T’ F‟2
r1 m1
m2 r2 F1 F3
F”2
r3 m3 F”3
F‟3
静平衡条件：
F 0
只需在一个平面内加平衡质量 静平衡
动平衡条件： F 0 , M 0
需在两个平面内加平衡质量 动平衡
达到动平衡的回转件肯定是静平衡的， 达到静平衡的回转件不一定动平衡
二 、机械平衡的内容 刚性转子的平衡 1.回转体的平衡 ( n＜0.7 nC )
静平衡 动平衡
挠性转子的平衡( n≥0.7 nC ) (惯性力作用会产生明显的变形) 2. 机构的平衡 (含往复运动构件或复杂平面运动构件)
• 机械中作往复移动和平面运动的构件， 其所产生的惯性力无法通过调整其质量 的大小或改变质量分布状态的方法得到 平衡。 • 但所有活动构件的惯性力和惯性力矩可 以合成一个总惯性力和惯性力矩作用在 机构的机座上。
☆. 离心惯性力的影响
pn 2 FⅠ = mw2 r = m(——) r 30
w
FⅠ
m
设: m= 10 kg ，r = 1mm .
当 n = 300 r/min , FⅠ = ¨¨= 9.8 N n = 3000 r/min ， FⅠ = ¨¨ = 980 N
刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述
刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述.刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述: 1. 基本概念1.1 :不平衡离心力基本公式由于材料组织不均匀、加工外形的误差、装配误差以及结),具有一定转速的刚性转动件(或称转子转子产,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(如键槽)等原因,构形状局部不对称: 其值由下式计算生不平衡离心力,22) 公斤--------(πn／g)×e×ω30)=(G／g)×e×( C=(G／)(公斤式中: G------转子的重量) (毫米e-------转子的重心对旋转轴线的偏心量) (转／分n-------转子的转速)弧度／秒------转子的角速度( ω2)9800(毫米／秒g-------重力加速度成,,也会引起非常大的不平衡的离心力,当重型或高转速的转子,即使具有很小的偏心量由上式可知.,转子必须进行平衡为轴或轴承的磨损、机器或基础振动的主要原由之一.所以零件在加工和装配时 1.2 :转子不平衡类别如转轴线上,,即转子重心不在旋1.2.1 转子的惯性轴与旋转轴线不相重合静不平衡——,但相互平行.,将产生不平衡的离心力所示.当转子旋转时图1a且相交于转子的重心,动不平衡1.2.2——转子的主惯性轴与旋转轴线主交错将产生不平衡的离心力但转子旋转时将产生一不平,所示.这时转子虽处于平衡状态,即转子重心在旋转轴线上, 如图1b上.衡力矩.,又存在动不平衡这种情况称静动不平衡大多数情况下,转子既存在静不平衡1.2.3,静动不平衡——, ,而相交于转子旋转轴线中非重心的任何一点即转子的主惯性轴与旋转轴线既不重合,又不平行.,将产生一个不平衡的离心力和一个力矩所示.当转子旋转时如图1c 故又,安放一个平衡重量,就可以使转子达到平衡1.2.4 转子静不平衡只须在一个平面上(即校正平面)即将转子的轴颈放置在水平刀刃,,在转子静力状态下确定称单面平衡.平面的重量的数值和位置.这种方法叫静平衡较重部份会向下转动就可以看出其不平衡状态,,加以观察支承上,,,)内各加一个平衡重量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1.2.5 (即校正平面因需两个这种方法叫动平衡必须在转子旋转情况下确定平面的重量的数值和位置使转子达到平衡. , , ...,平面作平衡校正故又称双面平衡1/3以下。
机械设计中动平衡与静平衡的概念
机械设计中动平衡与静平衡的概念
在机械设计中，动平衡与静平衡是两个重要的概念，它们涉及到机械系统的平衡和稳定性。
静平衡主要关注于一个物体在静态下的平衡状态，即物体在静止状态下所受的各方向力的合力为零。
换句话说，静平衡是研究物体在不发生动态变化的情况下达到力的平衡状态。
在静平衡状态下，物体所受的力可以分为三类：平行力、垂直力和其他方向的力。
静平衡的条件是物体所受的各方向力的合力为零，或者平行力和垂直力的分量分别相等。
例如，在一个水平面上放置一块正方形的纸片，在纸片上放置一根铅笔，如果铅笔能够保持平衡状态，即静止不动，则说明纸片和铅笔处于静平衡状态。
这是因为在这个状态下，纸片所受到的垂直力（由铅笔的重力和平面对铅笔的支撑力构成）和水平力（由纸片的摩擦力和水平面对铅笔的支撑力构成）都相等，符合静平衡的条件。
动平衡关注的则是物体在动态下的平衡状态，即物体在运动状态下所受的力和力矩的平衡。
在动平衡状态下，物体受到的力和力矩的合力为零，同时物体的速度可能为常速运动或变速运动。
例如，一个在空气中自
由落体的物体在通过空气时会受到空气阻力的影响，这时物体受到的重力和空气阻力的合力为零，此时物体处于动平衡状态。
总之，静平衡和动平衡是机械原理中一对十分重要的概念，通过对其深入的理解可以对机械原理的其他内容进行更深层次的理解。
在机械设计中，了解并正确应用静平衡和动平衡的概念，有助于提高机械系统的稳定性、效率和性能。
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刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述1. 基本概念:1.1 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、装配误差以及结构形状局部不对称(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,转子产生不平衡离心力，其值由下式计算:Ｃ＝(G/ｇ)×ｅ×ω2=(G/g)×e×(πn／３0）２-----－--(公斤)式中:G--－--－转子的重量(公斤)e－--－--－转子的重心对旋转轴线的偏心量(毫米）n-－-－－--转子的转速(转／分)ω---－--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,成为轴或轴承的磨损、机器或基础振动的主要原由之一.所以零件在加工和装配时，转子必须进行平衡．1．2转子不平衡类别:１.2.１静不平衡——转子的惯性轴与旋转轴线不相重合,但相互平行,即转子重心不在旋转轴线上,如图1a所示．当转子旋转时，将产生不平衡的离心力.1.２.2动不平衡——转子的主惯性轴与旋转轴线主交错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.1.２.3静动不平衡——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刀刃支承上，加以观察,就可以看出其不平衡状态,较重部份会向下转动，这种方法叫静平衡.1.2.5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。
.1.3转子不平衡产生的原因：１.3.1 设计与制图的误差．1.3.２材料的缺陷.1.3.3加工与装配的误差.１．４转子不平衡产生的不良效应:１．4.1 会对轴承、支架、基体产生作用力．1．４．2 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.一般的说来,静不平衡影响大于力矩不平衡的影响.2. 动平衡与静平衡的选择:２.1 一般选取的范围:2．1.1 当转子厚度δ与外径D之比(δ／D )≤0.２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．2.１．2 当转子厚度δ(或长度)与外径Ｄ之比(δ／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.2．1．3．当转子厚度δ与外径D之比（δ/Ｄ)在0．2—１时和当转子厚度δ与外径D之比（δ／D )≥１而转子的转速<１000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.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.２.2 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.3. 许用不平衡量的确定:精度等级Ｇeω①（毫米／秒) 转子类型的举例3．1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1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×G) (克/毫米)式中:e——许用偏心距（毫米,见图3)Ｇ——转子重量(克) 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)3.2许用不平衡量控制的误差如下:平衡精度等级允许偏差G2.5~Ｇ16±１5%G1 ±３0%G0.4 ±50%3．３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eω乘积为一常数,按2.5倍阶比被分为下11等级,见下表1．表1G0.4 0.４精密磨床主轴，磨轮及电枢,回转仪．Ｇ1．０ 1 磨床驱动件,特殊要求的小型电枢，磁带录音机及留声机的驱动件.G2.5 ２.5 汽轮机和燃气轮机的转子,发电机的刚性转子，离心式压缩机的转子,机床驱动件,特殊要求的中型和大型的电机转子,小型电机转子,汽轮机驱动的水泵转子.G6．3 ６.3 船用主汽轮机齿轮,离心分离机的转鼓、通风机,装配的航空用燃气机轮子,飞轮，水泵叶轮，机床及一般机械的转动件，一般电机转子，特殊要求的发动机个别转动件.Ｇ１6 １6 特殊要求的驱动轴（螺旋桨轴，万向联轴节的轴),破碎机械的转动件,农业机械的转动件,汽车,卡车和机车发动机(汽油机或柴油机)的个别转动件, 特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件.G４０40 汽车车轮，轮纲、整套车轮、驱动轴,弹性安装六缸和多缸高速四冲程发动机③(汽油机和柴油机）的曲轴驱动件, 汽车,卡车和机车发动机的曲轴驱动件.Ｇ10０100 六缸和多缸高速柴油发动机③的曲轴驱动件，汽车、卡车、机车发动机（汽油机和柴油机)的整机转子④Ｇ25０250 固定安装四缸高速柴油发动机③的曲轴驱动件G630 6３0 固定安装大型四冲程发动机的曲轴驱动件,弹性安装船用柴油机的曲轴驱动件Ｇ１6００１６00 固定安装大型二冲程发动机的曲轴驱动件G４00０4000 固定安装单数气缸低速船用柴油发动机③的曲轴驱动件②注: 1、若n用转/分, ω用弧度/秒测定，则ω=2πn／60≈n/10２、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.3.4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:m= eω×G/R×1000０/n－--------－ｇ许用动平衡在外圆处配重值计算公式为:m= [eω×G／R×１00０0/n］／2---－-- g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。
2）其中：ｍ--－--－--许用配重值。
gＧ-----－－-工件重量。
kｇeω-----选定的平衡精度等级数值。
mm／sD/2；R-－－－－-工件半径。
mmω------－----工件角速度。
弧度/秒ω＝n×π／3０≈(1/１0）nn－-----－－-－--工件转速。
r/mｉｎ4. 长辊筒许用不平衡量的确定:4.1 长辊筒的类别和动,静平衡的选择:根据一些资料介绍,辊筒的总长与辊面直径之比L/D大于１2为长辊筒，L／D大于20为细长辊筒, L／D大于30为超长辊筒．其细长辊筒、超长辊筒，因细长，加工困难,易产生弯曲变形,是造成不平衡的一项重要原因．辊筒的总长--－－-注:应包括轴径长度辊筒一般是由薄臂管和轴头焊接而成, 长辊筒、超长辊筒的工作速度一般较低,在３00-４00转／分以下.平衡的选择，根据动，静平衡选择的原则,大部份选用静平衡试验．4.2 长辊筒许用不平衡量的选择:４.2.1长辊筒许用不平衡量的选择,可按上述图３和表1进行选取.例如:6850.1１．１-23海绵辊,φD=φ9０±0．50;辊面长Ｌ=2700;总长3０70;静重G=61;工作速度为60转／分.根据动，静平衡选择的原则,L／D大于１,但工作速度很低6０转/分，故选取静平衡.根据表１中所述原则,此辊可按“机床及一般机械的转动件,一般电机转子，特殊要求的发动机个别转动件”所同类等级,可选择平衡精度同类等级为G6．3级.再按工作速度60转／分，查对图３,但图3中G.6.3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4０0μm.即在重心处允许的偏心力矩为M＝0.40×Ｇ＝0.４0×61Kｇ=24400克.毫米.转换成外圆处允许的偏心重为G外圆=M／R=24400/45=５4２．22克.但从实际平衡作用上看，特别是长辊筒在直径较大,重量较重时,其转换成外圆处的允许的偏心重G外圆数值,一般偏大,满足不了长辊筒实际工作的需要.4.２.２根据日方静平衡加工的经验数据,其长辊筒在辊筒外圆处的许用不平衡量按(1／1０0０）G进行考核.按上述实例,即外圆处允许的偏心重为G外圆＝（1/1000)×6１Ｋｇ＝61克．与上述查表得出的外圆处允许的偏心重为G外圆＝５42.22克的数值相比,平衡的精度高出近9倍之多,.假设此长辊筒为刚性辊,加工后的直线度为0, 则从外圆允许的偏心重为G外圆=６１克,转换成重心处允许的偏心距为e＝(6１克×R）／G=0.0４５毫米.即此辊在刚性体的条件下,其重心只允许偏移0.０4５以下,否则超差不合格.按此精度,以工作速度30０转／分,反查图3，得出相当于G1级以上的平衡精度．精度非常高.或根据静平衡的许用配重值公式计算为：m=eω×G/R×10０0０／n-－---－－---g将ｍ=50g,G=61kg, R=４5mm, n=6０r/min代入则:ｅω=ｍ/（G/R×10000/ｎ）=５0/（61／４５×1０００0/60)=０.22１３级即在工作速度60转/分和情况下,外圆处为50克时其精度等级相当于G0.22级,比Ｇ1级高，比最高级G0.４级还高1倍之多。