刚性转子之双端动平衡
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
§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
2
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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刚性转子动平衡实验_5
实验二刚性转子动平衡实验一、实验目的和要求（1）巩固和验证回转构件动平衡的基本概念；（2）掌握刚性转子动平衡试验的基本原理和操作方法。
二、主要仪器设备JPH-A型动平衡试验台三、实验原理转子动平衡的力学条件由于转子材料的不均匀、制造的误差、结构的不对称等因素, 转子存在不平衡质量。
因此当转子旋转后就会产生离心惯性力组成一个空间力系, 使转子动不平衡。
要使转子达到动平衡, 则必须满足空间力系的平衡条件为了使转子获得动平衡, 首先选定两个回转平面Ⅰ及Ⅱ作为平衡基面。
再将各离心惯性力分解到平衡基面Ⅰ及Ⅱ内。
这样就把空间力系的平衡问题转化为两个平面汇交力系的平衡问题。
在基面上加一平衡质量, 使两平衡面内的惯性力之和分别为零, 这样转子便可得以动平衡。
四、实验步骤（1）将试件右端圆盘上装上待平衡质量, 加强不平衡性, 将平衡块装在同一个区域内, 打破平衡。
（2）开启电源, 转动调速旋钮, 使实验转速定在300转左右, 待摆架振动稳定后, 记下振幅大小, 停机。
（3）在补偿盘的槽内距轴心最远处加上适当的平衡质量, 开机后摇动手柄观察百分表振幅变化, 记下最小振幅大小, 停机。
（4）由振幅大小进行判断是否继续增加质量块, 如需要则重复步骤3, 如不需要则进入步骤5。
（5）转动试件使补偿盘上的平衡块转到最高位置, 取下平衡块安装到试件的平衡面中相应的最高位置。
然后开机并记下振幅大小。
（6）停机后, 由振幅大小进行判断是否继续补偿平衡, 如需要则按重复步骤3, 如不需要则进入步骤7。
（7）开机让试件自由转动, 若振幅很小则表示平衡工作结束, 如果还存在一些微小振幅, 适当调节平衡块的相位, 直至百分表的振幅为0.01-0.02mm, 记下振幅大小。
五、实验数据记录及分析六、质疑或建议实验时只是平衡一个基面, 如果要继续平衡另一个基面, 是不是要把整个试件拆下来, 然后改换另外一侧重新装上去吗？此过程需要注意哪些问题？。
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。
刚性转子动平衡
刚性转子动平衡的目标是使离心惯性力的合力和合力偶矩的值趋近于零。
为此，我们可以在转子上任意选定两个截面I、II-称校正平面，在离轴心一定距离r1、r2一称校正半径，与转子上某一参考标记成夹角θ1、θ2处，分别附加一块质量为m1、m2的重块一称校正质量。
如能使两质量m1和m2的离心惯性力（其大小分别为m1r1ω2和m2r2ω2，ω为转动角速度）的合力和合力偶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：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V10=│V10│∠ψ1和V20=│V20│∠ψ2，其中│V10│和│V20│是振动位移，速度或加速度的幅值，ψ1和ψ2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。
根据转子的结构，选定两个校正面I、II并确定校正半径r1、r2。
先在平面I上加一试重Ω1=m t1∠β1，其中m t1=│Ω1│为试重质量，β1为试重相对参考标记的方位角，以顺转向为正。
在相同转速下测量轴承A、B的振动量V11和V21。
矢量关系见图二a，b。
显然，矢量V11-V10及V21-V20为平面I上加试重Ω1所引起的轴承振动的可由下面式子求影响系数。
（1）（2）取走Ω1，在平面II上加试重Ω2=m t2∠β2，m t2=│Ω1│为试重质量，β2为试重方位角。
同样测得轴承A、B的振动量V12和V22，从而求得效果矢量V12-V10和V22-V20（见图二c，d）及影响系数（3）（4）校正平面I、II上所需的校正量p2=m1∠θ1和p2=m2∠θ2，可通过解矢量方程组求得：(5)(6)m1=│p1│，m2=│p2│为校正质量，θ1，θ2为校正方位角。
求解矢量方程最好能使用台式计算机。
本文附录给出用MATLAB5.2应用软件编制的两平面影响系数法动平衡实用程序。
根据计算结果，在转子上安装校正质量，重新起动转子，如振动已减小到满意程度，则平衡结束，否则可重复上面步骤，再进行一次修正平衡。
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。
风机转子双面动平衡方法
风机转子双面动平衡方法
风机转子的双面动平衡是一种常见的动平衡方法，用于解决转子在高速旋转过程中因质量不均匀而引起的振动问题。
双面动平衡是指在转子两侧分别进行动平衡，以确保转子的整体平衡性。
以下是风机转子双面动平衡的一般步骤：
1. 确定受力方向：首先要确定风机转子的主要受力方向，通常是在风机的轴线方向。
2. 安装传感器：在转子两侧安装动平衡传感器，用于检测转子在旋转时的振动情况。
3. 测试振动：启动风机，让转子旋转到工作转速，并记录转子在两侧的振动数据。
4. 计算不平衡量：根据振动数据计算转子的不平衡量，即转子两侧的质量不均衡差值。
5. 检查转子结构：检查转子是否有结构上的问题，如裂纹、磨损等，及时进行修复。
6. 加补偿质量：根据计算得到的不平衡量，在转子两侧相应位置加上平衡块（补偿质量），使得转子在两侧的质量平衡。
7. 重新测试振动：重新启动风机，让转子旋转到工作转速，并记录转子在两侧的振动数据。
8. 调整平衡块：根据重新测试的振动数据，逐步调整平衡块的位置和质量，直至转子的振动满足要求。
9. 确认平衡：完成双面动平衡后，再次确认转子的振动是否满足设计要求。
10. 固定平衡块：在调整完毕后，用适当的方法固定平衡块，以
确保平衡块不会脱落。
双面动平衡方法是一种有效的动平衡方法，可以使风机转子在高速运转时减少振动，提高风机的运行稳定性和安全性。
在进行双面动平衡时，需使用专业的动平衡设备和工具，并由经验丰富的技术人员进行操作，以确保平衡的准确性和稳定性。
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。
刚性转子现场动平衡理论分析及实验研究共3篇
刚性转子现场动平衡理论分析及实验研究共3篇刚性转子现场动平衡理论分析及实验研究1刚性转子现场动平衡理论分析及实验研究摘要：本文研究了刚性转子的现场动平衡问题，通过理论计算和实验测试，得出了刚性转子的动平衡误差和逆时针旋转角速度的相关性，并且对影响动平衡误差的因素进行了分析。
研究表明，在转子控制精度要求较高的情况下，现场动平衡是可以通过逆时针旋转角速度的调节来实现的。
关键词：刚性转子、现场动平衡、逆时针旋转角速度、动平衡误差一、引言在工业生产中，许多机械设备都需要使用到旋转机件，如机床、压缩机、风机等。
然而，旋转机件在运转过程中往往会受到各种因素的影响，如松动、变形、腐蚀等，这些因素会导致机件的动态平衡失衡，产生较大的振动和噪音，影响机械设备的正常运转，甚至会引起设备的严重故障。
因此，动平衡技术的应用就显得非常重要。
动平衡技术是一种通过调整测量到的不平衡量来使旋转机件处于动态平衡状态的技术，它可以有效地降低机器振动和噪音，提高机器的运转稳定性和寿命。
本文针对刚性转子进行现场动平衡理论分析及实验研究，并探讨影响动平衡误差的因素，以期为实际生产提供参考。
二、理论分析1、刚性转子的动平衡误差在刚性转子动平衡过程中，所谓的不平衡量指的是失衡部件引起的质心偏离转子轴线所造成的不平衡力矩。
假设转子为刚性转子，其质量分布均匀，不考虑非刚性因素的影响时，动平衡误差与不平衡量间的关系可以用如下公式表示：$$\Delta m=\frac{e}{\omega ^{2}r}$$其中，$\Delta m$表示动平衡误差；$e$表示转子上不平衡量的投影长度；$\omega$表示逆时针旋转角速度；$r$表示转子半径。
从上述公式可以看出，动平衡误差与逆时针旋转角速度的平方成反比，与转子半径成正比。
因此，在进行动平衡时，应该重点调整逆时针旋转角速度，同时需要考虑转子半径对动平衡误差的影响。
2、逆时针旋转角速度的调节逆时针旋转角速度的调节是现场动平衡的关键，其目的在于通过调整逆时针旋转角速度的大小，使得动平衡误差达到最小值。
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。
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。
刚性转子的平衡计算 刚性转子的平衡实验转子的许用不平衡量 平面机
解:
根据平衡条件有：
2 1 m 1 r1 m 2 r2 m 3 r3 m bI rbI 0 3 3 2 1 m 4 r4 m 3 r3 m 2 r2 m bII rbII 0 3 3
以 W
作质径积多边形
m 0 P ma s 0 止不动。
质心不可能作匀速直线 运动
欲使as=0, 就得设法使总 质心S 静止不动。
设计机构时，可以通过构件的合理布置、加平衡质量或
加平衡机构的方法使机构的总惯性力得到完全或部分平衡。
m2C = m2lBS’2/ lBC 在构件1和3的延长线上各加一平衡质量，使其质心分 别移到固定轴A和D处： m’=(m2BlAB+m1lAS’1)/r ’
m’’=(m2ClDC+m3lDS’3)/r ’’
二、机构惯性力的完全平衡（续）
2. 利用平衡质量平衡
加上m’和m’’后，可以认为在A和D处分
别集中了两个质量mA和mD:
m A m 2 B m1 m
m D m 2C m 3 m
机构的总质心S’ 静止不动，as=0
机构的惯性力得到完全平衡。
二、机构惯性力的完全平衡（续）
2）曲柄滑块机构的完全平衡
进行质量代换，得到A、B、
C三点的集中质量mA、mB和mC； 在构件2的延长线上加平衡质量m’，使m’和mC的总质 心移至B点； 在构件1的延长线上加平衡质量m’’，使机构的总质心
a C w l AB cos
2
PC m C w l AB cos
2
在曲柄的延长线 上离 A点为r的地方 再加一质量m’’, 使：
转子双面现场动平衡的不卸试重平衡法_谢志江
试重 P2, 平衡转速下测得测点 1 和测点 2 的振动矢量
为 A12 , A22 可以分别看成是由 G1 , G2 , P1 , P2 在两测点
引起的振动的矢量和。则校正面 2对测点 1的影响系数
为:
K12 =
A12 - A11 P2
( 3)
校正面 2 对测点 2 的影响系数为:
[ 3] 袁启昌. 电子计算机 在旋转 机械动 平衡中 的应用 [ M] . 武 汉: 华中工学院出版社 1987.
[ 4] 王汉英, 张再实 . 转 子平衡 技术与平 衡机[ M ] . 北京: 机 械 工业出版社 1988.
[ 5] 张济 生. 刚性转 子现 场平 衡的实 用方 法[ J] . 试验 机与 材 料试验, 1987, 3: 12- 19.
参考文献:
[ 1] 唐一科, 顾乾坤. 现场转子双面动 平衡的单双试重组合 测 试法[ J] . 重庆大学学报 1993, 16( 9) : 92- 96.
[ 2] 谢志江, 唐一科, 消 江涛. VTC 型增 压器 振动 故障 诊断 及 治理措施的研究[ J] . 重 庆大学 学报 1999, 22( 4) 增刊: 159 - 162.
G1 , G2 , P1 , 在两测点引起的振动的矢量和。对线性系
统, 激振力与响应成正比, 则校正面 1 对测点 1 的影响
系数为:
K11 =
A11 - A10 P1
( 1)
校正面 1 对测点 2 的影响系数为:
K21 =
A21 - A20 P1
( 2)
3) 在不卸下原有试重 P1 的情况下, 在校正面2 加
2002 年 9 月 第 25 卷第 9 期
重庆 大学 学报 Journal of Chongqing University
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（） １
式 中 ， 角标 表示 物理 量 的矢 量特 性 ， 下 角 角 上 而
于没 有计 算 机 技 术 介 入 分 析 动平 衡 数 据 ， 方 法 一 表示 左右 两个平 衡端 面 的取 值 。 同时还 对 矢 量 角标 该 即 直 是技术 上 的标准 方法 。此 后 值得 一 提 的 ２个工 作 都使 用爱 因斯 坦求 和符 号 － ， 同一 项 中如 出现 相 但 是 Ｈ ｐ ｉ ［ 和 Ｇ ｏｍ ｌ ｏｋｒ ｋＪ ｏｄ ａ Ｌ 出 的 ， ｏｋｒ 出 了 现 同上 角 标 则 缩 并 ， 是 对 下角 标 使 用 爱 因斯 坦 求 和 ｌ 做 Ｈ ｐｉ ｋ提 代意 义 上 的影 响 系 数 法 的 矢 量 形 式 和 复 数 表 示 ； 并不 意味着 下角 标表 示 向量 。这 里 的物理 意 义 端 ＧＫｎ ｌ 提 出 使 用 最 小 二 乘 法 来 有 效 地 实 现 动 是 第 ｉ 的 质 量 对 第 端 的 振 动 幅度 的 影 响系 数 。 （ｄｌ 则 ）￣ 从 （ ） 可 以看到 ， １式 在某 一转 动 频率 下 振 动 的 响应对 平衡
设 计 与 研 究 ・
刚性 转 子 之双 端 动 平衡
Ｄｙ ａ ｃ ｂ ｌｎ ｅ ｏ ｉｉ ｏ ａｏ ｎ ｍｉ ａａ ｃ ｆｒｇｄ ｒ ｔｔ ｒ
李柯伽 ， 凯 曹帙峰 李昆 魏 明 霞 一廖 ， ， ，
Ｈ ｅｊ ＨＡ ａ ， Ａ ｈ— ｎ２ Ｌ ｕ ＷＥ ｉｇｘ Ｋ —ａ一， Ｏ Ｋ ｉ Ｃ Ｏ Ｚ ｉｅｇ ， Ｉ ｎ ， Ｉ ｎ—ｉ ｉ ｆ Ｋ Ｍ ａ
Ｏ 引 言
转 动机 械 的 动 平 衡 在 实 际 工 程 应 用 中非 常 重
１ 影响 系数模型及［ 是 ： 于一 个 特 定 转 ３ 对 ２ 子系 统 ， 某 一 转 速 下第 ｉ 的振 动 的复 振 动 幅度 在 端 （ ＝ １． ， ｎ ． ２ ｉ＝ １ ． ）和 两 端 的 复 不 平 衡 质 量 ．２ ｍ （ ＝ １． ， ｎ ．２ ｉ＝ １ ． ） 间 的关 系 由下式 决定 ．２ 之
摘
要 ： 于传 统 的 影 响 系数 模 型 ， 讨 了刚 性 转 子 双 端 动 平衡 的 过 程 并 通 过 理 论 分 析 和 数 值 模 拟 来说 明 刚 基 探
性 转子 系统 的 双 端 动 平衡 配 重 问题 可 以 利 用 最优 化 算 法得 到很 好 的 解 决 ：数 值 模 拟 表 明 ， 最优 化 算 法 对 于
（． １北京大学 物理系 ， 北京 １０７ ； ２ 云南昌能电气公司 ， ０８ １ ． 云南 昆明 ６０ ０ ） ５ １０
（ ．ｅｉ ｎｖｒｔ，Ｂｉｎ ０８ １ ｈ ａ ２ Ｙ ｎａ ｈｎｎｎ ｌ ｔｃＣ ｍ ａｙ Ｋ ｎ ｉ ５ １０ Ｃ ｉ ） １Ｐｋｎ Ｕ ｉ ｓｙ ｅ ｉ １０ ７ ，Ｃｉ ； ， ｕｎｎＣ ａｇｅｇＥｅ ｒ ｏ ｐｎ ， ｕｍｎ ６０ ０ ， ｈ ａ ｇ ｅｉ ｊｇ ｎ ｃ ｉ ｇ ｎ
维普资讯
第２ ９卷 第 ３期
２０ ０ ７年 ３月
水 利 电 力 机 械
Ｗ ＡＴ ＥＲ Ｃ０ＮＳ ＥＲＶＡＮＣ ＆ ＥＬＥＣ Ｙ ＴＲＩ ＯＷＥＲ ＣＰ ＭＡＣＨＩ ＮＥＲＹ
Ｖｏ ． ９ Ｎ０． １２ ３ Ｍａ ． ０ ７ ｒ２０
・
实际工作 中的动 平衡 问题 可能具有 重要 的工程价值
关键词 ： 动； 衡 ； 振 平 最优 化
中图分类号 ：Ｋ ６ Ｔ ２１
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０６ ４６ ２０ ）３ ０ ２ ２ １ —６ ４ （０７０ —０２ —０ ０
Ａ ｓｒ ｃ ： ａｅ ｎ ｔｅ ｃａ ｓ ａ ｆ ｅ ｃ ｏ ｆｃｅ ｔ ｄ ｌ ｅ ｈ ｖ ｉ ｕ ｓ ｄ ｔｅ ｔ ｏ ｐａ ｅｂ ｌｎ ｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓｆｒ ｇｄ ｂ ｔａ ｔ Ｂ ｄ ｏ ｈ ｌｓｉ ｌ ｎ ｕ ｎ ｅ ｃ ｅ ｉｉｎ ｓ ｃ ｉｌ ｍｏ ｅ ，ｗ ａ ｅ ｄｓ ｓｅ － ｌｎ ａａ ｃｎ ｒｃ ｓ ｒ ｉ ｃ ｈ ｗ ｏ ａｉ ｒｔｔｒ ｈ ｅ ｒｔ ａ ａ ｄ ｎ ｍｅｉａ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｐｏ ｌｍ ｆｆ ｄ ｎ ｈ ｒ ｌｗ ｉ ｔｆｒａ ｒｔｔｒ ｃ ｎ ｂ ｅ１ ｏａｏ ．Ｔ ｅ ｔ ｏ ｅｉ ｌ ｎ ｕ ｒ ｌｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔａ ｈ ｒｂｅ ｏ ｎ ｉ ｇ ｔｅ ｔ ａ ｅｇ ｏ ａ ａ ｅ ｗ １ ｈ ｃ ｃ ｓ ｉ ｉ ｈ ｏ ｏ ｓ ｌｅ ｙ ｔ ｓ ｏ ｔ ｌａｇ ｒ ｈ ．Ｍｅ ｎ ｈｌ ｅ ｎ ｍｅｉａ ｒｓ ｔ ｉｄｃ ｔ ｔａ ｔｉ ｏ ｔ ｌ ｇ ｒ ｈ ｓｉ ｏ ｔ ｔ ｎｉ ｓ － ｏｖ ｄ ｂ ｈ ｐｉ ｏ ｔｍ ｉ ｍａ ｌ ｉ ａ ｗ ｉ ｔ ｕ ｒ ｌ ｅ ｕ ｓ ｎ ｉａｅ ｈ ｔ ｈｓ ｐｉ ｅｈ ｃ ｌ ｍａ ａ ｏ ｔ ｉ ｍｐ ｒ ｎ ｔ ｕ ｅ ｌ ｉｍ ａ ａ ｆｌ ｏ ｏｖｎ ｅ ｒａｉｔ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｐ ｏ ｌ ． ｕ ｒｓ ｌｉｇ ｔ ｅ ｓ ｃ ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｒｂ ｅ ｆ ｈ ｌ ｉ ｉ ｍｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｖｂ ａｉｎ ｂ ｌｎ ｅ； ｐｉ ｚ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｒ ｔ ； ａａ ｃ ｏ ｔ ａｉ ｏ ｍｉ ｏ
ｂ
＝ ｍ 。
要 ， 为动 平 衡 的 优劣 直 接 影 响 到设 备 运 行 的 可靠 因
性 和其 他关键 性能 。利 用影 响 系数 来校 正 转 子 系统
的动平衡 最初 是在 ２ ０世纪 ３ 代提 出 的－ 随后 这 ０年 ， 种方法 在 不 断地 发展 完 善 。不 过 ， １３ 从 ９４年 Ｔｅｒ ｈａ．