动平衡测量原理

动平衡测量原理

This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

刚性转子的平衡条件及平衡校正

回转体的不平衡---回转体的惯性主轴与回转轴不相一致；

刚性转子的不平衡振动，是由于质量分布的不均衡，使转子上受到的所有离心惯性力的合力及所有惯性力偶矩之和不等于零引起的。

如果设法修正转子的质量分布，保证转子旋转时的惯性主轴和旋转轴相一致，转子重心偏移重新回到转轴中心上来，消除由于质量偏心而产生的离心惯性力和惯性力偶矩，使转子的惯性力系达到平衡校正或叫做动平衡试验。

动平衡试验机的组成及其工作原理

动平衡试验机是用来测量转子不平衡量的大小和相角位置的精密设备。一般由机座部套，左右支承架，圈带驱动装置，计算机显示系统，传感器限位支架，光电头等部套组成。当刚性转子转动时，若转子存在不平衡质量，将产生惯性力，其水平分量将在左右两个支撑上分别产生振动，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，就可以获得转子左右两个校正平面上应增加或减少的质量大小与相位。

在动平衡以前，必须首先解决两校正平面不平衡的相互影响是通过两个校正平面间距b，校正平面到左，右支承间距a, c,而a, b, c 几何参数可以很方便地由被平衡转子确定。F1, F2: 左右支承上的动压力；P1, P2 : 左右校正平面上不平衡质量的离心力。

m1, m2 : 左右校正平面上的不平衡量；a, c : 左右校正平面至支承间的距离

b : 左右校正平面之间距离；R1 R2: 左右校正平面的校正半径

ω：旋转角速度

单缸曲柄连杆机构惯性力测量方法

活塞的速度为

活塞的加速度为

我的论文中的对应表达式与以上两个式子不同：

测量系统机械结构

惯性力测量机的机械系统主要包括驱动机构、摆架。驱动机构通过联轴节带动曲轴达到额定测量转速。摆架支承测量曲柄连杆机构，使之在惯性力作用下产生振动。

测量机摆架包括轴承、摆架、弹性元件等，轴承与摆架连成一体，通过弹性元件与支承架连接，工件安装在两支撑架之间组成振动系统，旋转时，由于曲柄连杆机构惯性力的作用作受迫振动，通过传感器将摆架的振动量转换为电信号。

测量机实验图片一系统标定装置：

动平衡实验：

x轴与y轴方向上得到不同大小的惯性力，x轴方向上的作用力是往复质量惯性力和旋转质量惯性力之和，而y轴方向上的作用力只有旋转质量惯性力，这种情况下不可能使x与y同时为零。

若使用复杂的方法，往复质量也能得到平衡，但一般不予以平衡，实际上根据发动机的使用目的，一般设置大于平衡旋转质量所需重量的平衡块，以平衡往复质量惯性力的一部分，采用这种方法可以变小x方向上的惯性力但又产生y方向上的惯性力。

实验结果力8字（不平衡率调整符合要求，主轴倾角不变）：

曲柄动平衡校正：

校正前惯性力图: 校正后惯性力图：