转子动平衡教程ppt课件
风机转子动平衡
风机转子动平衡风机转子动平衡，这可是个挺有意思的事儿呢。
你要是把风机当成一个人，那转子就像是人的心脏。
心脏要是不平衡了，人就会生病，风机的转子要是动不平衡了，风机也就会出毛病。
咱们先说啥是风机转子动平衡。
简单讲啊，就是要让转子在转动的时候，各个部分的重量分布得比较均匀，这样转起来才稳当。
你看那个老式的水车，要是两边的水桶重量不一样，转起来就会晃悠，风机转子也是这个理儿。
要是转子不平衡，风机转起来就会震动，这震动就像人走路一瘸一拐的，看着就不正常。
那怎么知道转子是不是动平衡呢？这就需要一些专门的工具和方法啦。
就好比给人看病要用到听诊器啥的一样。
有一种仪器能检测出转子转动时候的震动情况，通过这个震动的大小、频率这些数据，就能判断转子是不是平衡。
你想啊，要是震动特别大，就好像人在哆嗦，那肯定是哪里不对劲了。
要是发现转子动不平衡了，就得想办法去调整。
这调整可就像给一个调皮的小孩纠正坏习惯一样，得有耐心。
有好几种方法来做这个动平衡的调整呢。
一种是在转子上添加或者减少重量。
比如说，要是某个地方轻了，就像一个天平的一边轻了，那就得在这边加点东西。
不过加多少、加在哪里，这可都是学问。
这就好比做菜放盐，放多了太咸，放少了没味，得刚刚好才行。
做动平衡调整的时候，操作人员得特别细心。
这就像绣花一样，一针一线都不能错。
因为哪怕是一点点的误差，都可能让前面的努力白费。
我就听说过一个事儿，有个厂子里的风机转子老是有问题，震动得厉害。
他们开始的时候没太当回事儿，随便调整了一下，结果呢，不但没好，还更严重了。
就像给病人乱吃药，病没治好，还加重了。
后来请了专业的人来，人家仔仔细细地检测、计算，一点点地调整，最后才把问题解决了。
还有啊，动平衡这个事儿不是做一次就万事大吉了。
风机用着用着，可能因为磨损啊，或者其他的原因，又会出现不平衡的情况。
这就像车开久了要保养一样，风机也得时不时地检查一下转子的动平衡。
在做风机转子动平衡的时候，环境也很重要呢。
转子动平衡教程演示文稿
转子挠曲线在x、y轴上的投影为
各阶不平衡力在yoz平面和xoz平面上对k阶振型做功之和 为
由主振型正交性
可知：
1）各阶主振动之间不发生能量传递； 2）n阶不平衡分量只能激起n阶主振型，不会激起其它各阶
振型；
3）利用主振型的正交性，可对转子进行逐阶平衡，完成柔 性转子动平衡。
第三节 模态平衡法（振型平衡法）
比较挠度曲线与不平衡量的关系，它们展开项相同，幅
值相差一个倍率
，考虑阻尼有
式中ωcr——为无阻尼时系统的固有频率。 αr为挠度曲线各阶分量与该阶不平衡分量的相位差。 由于阻尼影响，即使在临界转速下，转子振型也不是一根
平面曲线，但实际进行动平衡时，仍以无阻尼的主振型平 面加以考虑。 3.转子主振型的正交性 不平衡分布力在 x、y方向的分量为
2）一步平衡，多为短寿命军用发动机采用
3）多步平衡，多为长寿命民用发动机采用
4）平衡方法：寻找重点 寻找轻点（频闪法）
影响系数法 极坐标矢量图法
三元平衡法
5）原理：不平衡力Pj产生支反力FP1与FP2
不平衡力矩RL产生支反力FR1与FR2
则在支点有合力 动平衡： 动平衡精度
F P1 F R1 F1
一、模态平衡法及平衡条件 根据主振型的正交性，可采用逐阶平衡的办法进行柔性转
子动平衡。 对于一般转子，主要是前三阶振型。 以等截面轴为例进行分析，见图3-5 设距起始端z1处有一集中重量w1位于 半径R1上，集中重量均匀分布在2b 的范围内，以U(z)表示其分布。则
6）问题：如何利用少数几个平面来获得一定转速范围内转 子的良好平衡。
7）假设条件：
a)在一定平衡条件下，轴承振幅与转子不平衡量成正比。
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式中
代入运动方程有
设转轴振型为
代入运动方程得 式中Sn(z)为第n阶振型函数，也是对应齐次方程解 所以有
特解为
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利用固有振型的正交性，得
解得系数 转子振动为
或
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三、柔性转子运动特点 1.柔度曲线s(z)随转速ω而变变化
1)ω<<ωc1时，
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z
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同理可得到xoz平面内的运动方程为
引入复数表达式，令 则有
式中：
为质心空间曲线
1.设ε(z)=0,即无质量偏心的情况，运动方程为
设解为 代入运动方程中
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并令
k 4 A2
EJ
得到
z4
特征方程为
4 k4 0
则
1,2 mik
3,4 mk
所以
s(z) c1 sin(kz) c2 cos(kz) c3sh(kz) c4ch(kz)
量为
A01及
B即为 P s 2
引起的反对称振动分量，故应加校正量为：
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三、柔性转子平衡时的支承动反力 柔性转子动平衡目的： 1）消除支承动反力； 2）消除转子挠度与弯矩。 难于同时满足，则以最少的配重使转子在轴向、水平及垂
直三方向振动在整个转速范围内最小。 柔性转子挠曲振型为：
很小，可视为刚性转子；
2)ω>0.6ωc1，系数将增大，转子振型s(z)是各阶主振型 合成的空间曲线；
3)ω→ωcn时，第n阶主振型幅值系数明显增大，其它各 阶则小很多；若ω→ωc1，此时振型近似有
4)随着转速增加，各阶主振型依次突现出来，一般转子， 主要是前三阶主振型的影响。
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。
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（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。
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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
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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
转子的动平衡设计22页PPT
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
转子的动平衡设计
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
谢谢！
06-转子的平衡PPT课件
（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。
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（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
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。
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2020/4/2
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F为转子变形产生的离心力。
4）影响因素多：a)不同转速下挠度影响
b)各阶振型对平衡的影响
5）实际发动机只有少数几个平面可用于平衡；只能在有限 个转速上得到平衡。
6）问题：如何利用少数几个平面来获得一定转速范围内转 子的良好平衡。
7）假设条件：
a)在一定平衡条件下，轴承振幅与转子不平衡量成正比。
其中 则有 由材料力学可知
代入运动方程得到
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z
7
同理可得到xoz平面内的运动方程为
引入复数表达式，令 则有
式中：
为质心空间曲线
1.设ε(z)=0,即无质量偏心的情况，运动方程为
设解为 代入运动方程中
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8
并令
k 4 A2
EJ
得到
z4
特征方程为
平面曲线，但实际进行动平衡时，仍以无阻尼的主振型平 面加以考虑。 3.转子主振型的正交性 不平衡分布力在 x、y方向的分量为
要求非零解，则 c1≠0， 所以 sin(kl)=0
因此有： kl=nπ
得到固有频率为
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各阶主振型为： 前三阶振型为
2. 设ε(z)≠0,即有质量偏心的情况，且质心按第n阶主振 型函数(平面)分布，运动方程为
设解为 代入运动方程得
根据假设，α(z)=常数，则有
2020/4/2
3.ε(z)≠0,且质心为任意空间分布曲线，设为 (z)ei (z)
按主振型分解得
即有
质心分布示意图见图3-4所示
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式中
代入运动方程有
设转轴振型为
代入运动方程得 式中Sn(z)为第n阶振型函数，也是对应齐次方程解 所以有
特解为
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利用固有振型的正交性，得
2020/4/2
2
2）一步平衡，多为短寿命军用发动机采用
3）多步平衡，多为长寿命民用发动机采用
4）平衡方法：寻找重点 寻找轻点（频闪法）
影响系数法 极坐标矢量图法
三元平衡法
5）原理：不平衡力Pj产生支反力FP1与FP2
则动在平支衡点：有不合平力衡力uuFF矩vv1'P1RLm产uFv1eR生11支2 uFv反1力uFv1FR1与FuFRv2'2uFvPm2 2eu2FvR22
1
第一节 概 述
一、刚性转子动平衡
1、静平衡 目标：平衡静力
方法：随遇平衡法
2、动平衡 目标：平衡力与力矩
方法：动平衡机、低速平衡
工艺平衡
装配平衡
一步平衡
多步平衡
本机平衡
整机平衡
国际标准—ISO1940
3、动平衡基本要求
1）至少两个平衡面，平衡面距离要远，并尽能靠近支点； 平衡配重半径位置要尽可能大，以便达到最大效果。
4)随着转速增加，各阶主振型依次突现出来，一般转子， 主要是前三阶主振型的影响。
比较挠度曲线与不平衡量的关系，它们展开项相同，幅
值相差一个倍率
，考虑阻尼有
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Байду номын сангаас
式中ωcr——为无阻尼时系统的固有频率。 αr为挠度曲线各阶分量与该阶不平衡分量的相位差。 由于阻尼影响，即使在临界转速下，转子振型也不是一根
解得系数 转子振动为
或
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14
三、柔性转子运动特点 1.柔度曲线s(z)随转速ω而变变化
1)ω<<ωc1时，
很小，可视为刚性转子；
2)ω>0.6ωc1，系数将增大，转子振型s(z)是各阶主振型 合成的空间曲线；
3)ω→ωcn时，第n阶主振型幅值系数明显增大，其它各 阶则小很多；若ω→ωc1，此时振型近似有
4 k4 0
则
1,2 mik
3,4 mk
所以
s(z) c1 sin(kz) c2 cos(kz) c3sh(kz) c4ch(kz)
代入边界条件：z=0， s(0)=0， s'' (0) 0
z=l， s(l)=0， s'' (l) 0
解得：
c2=c3=c4=0，
c1sin(kl)=0
2.高速动平衡：多平面、多转速平衡过程
目的：1）将不平衡力与不平衡力偶降到许可范围
2）将n阶固有振型不平衡量降到许可范围
3.标准：1）国际标准草案DIS5406—《柔性转子
动平衡》
2）参考标准5343《柔性转子动平衡》
4.方法：1）振型(模态)平衡法
2）影响系数法
3）混合法等
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第三章 转子动平衡
低速动平衡（刚性转子动平衡）
工艺平衡
装配平衡
一步平衡
多步平衡
本机平衡
整机（台架）平衡
国际标准—ISO1940
高速动平衡（柔性转子动平衡）
模态平衡法
影响系数法
混合法
参考标准：DIS5406《柔性转子动平衡》标准草案
DIS5343《评价柔性转子平衡的准则》
（参考）
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(z)ei (z) Ansn (z)
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式中：An为系数，sn(z)为第n阶主振型
由运动微分方程，得到
设特解为
Dn为待定系数
代入运动方程得 方程的齐次通解为sn(z)，且有
故有 特解方程为 得到系数 故转轴的振型为
由此得到如下结论：
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1)若质心按第n阶振型分布，只激起第n阶主振动 2)转轴振型为一平面曲线，振幅为 2 /(n2 2 ) 倍 3)当ω→ωn时，振幅→∞，产生第n阶主振型共振
b)轴承振幅与不平衡力之间的相位不变。
c)转子中非线性因素(如油膜)等影响，不影响上述假设条件
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二、转子在不平衡力作用下的运动方程
设一转子为等截面轴，简支在各向同性的支承上
轴的面积为A，单位长度质量为ρA，截面质心为G(z)，截 面偏心距为ε(z)，质心连线为一空间曲线。如图所示。 根据牛顿运动定律，得到yoz平面内的运动方程：
4
5. 平衡特点 1)刚性转子，低速平衡后，在工作转速以下运行平稳； 2)柔性转子，低速平衡后，仅平衡了低速下支承动反力，
高速下轴产生弯曲变形，弯矩将随转速发生变化，支承 动反力也将发生变化；
3)柔性转子动平衡目的：在工作转速下，尽可能消除支承 动反力，并使转子沿轴长的弯矩最小
如图3-1所示，刚性转子有 对柔性转子有
uv F2
uv F2
动平衡精度
1）me≤G0 (g.cm)
工程实际应用
2）eω≤G0 (mm/s) 国际标准—ISO1940
将平衡品质分为11个等级，按比值为2.5的等比级数递增排
列。
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第二节 柔性转子动平衡
一、柔性转子平衡特点
1.柔性转子：n>ncr1，转轴产生弯曲变形