刚性转子动平衡实验
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。
刚性转子动平衡实验
刚性转子动平衡实验一、实验目的1．加深对转子动平衡概念的理解； 2．掌握刚性转子动平衡试验的原理及方法； 二、实验设备1．CS-DP-10型动平衡试验机（西安交大监造）； 2．刚性转子试件； 3．平衡块；4．百分表：0.01～5MM 、磁性表座。
5． 平衡块三、CS-DP-10型动平衡试验机的结构与工作原理1． 动平衡机的结构动平衡机原理简图如图1、图2所示。
如图1所示，待平衡试件3安装在框形摆架2的支承滚动上，摆架左端固结在工字形板簧1中，右端悬臂。
电机动9通过O 型皮带10拖动试件旋转；当试件存在不平衡质量时，通过转子的旋转，则产生离心惯性力使摆架绕工字形板簧上下周期性地振动。
通过百分表5观察振幅大小，即测量不平衡量的大小，而不平衡量的相位测量系统由差速器4和补偿盘6组成。
差速器4安装在摆架右端，它的左端为转动输入端（N 1）通过柔性联轴器与试件联接；右端为输出端（N 3）与补偿盘固联。
差速器由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮①②③和一个蜗轮（转臂H ）组成一（10 H n ，则差速器为定轴轮系，其传动比为1311331-=-==Z Zn n i H即 13n n -= （1）这时补偿盘6的转速3n 与试件的转速1n 大小相等转向相反。
（2）当1n 和H n 都转动时则差速器为速度合成的差动轮系，由传动比公式1311331-=-=--=Z Zn n n n i H H H得132n n n H -= （2）蜗轮的转速H n 是通过手柄摇动蜗杆，经蜗杆蜗轮副大速比的减速后蜗轮的转速1n n H 〈〈。
当H n 与1n 同向时由（2）式可知13n n 〈-，这时3n 仍与1n 反向转动但速度减小。
当H n 与1n 反向时由（2）式可知13n n -〉，这时3n 转向仍不就但速度增加。
因此可见当手柄不动时补偿盘的转速与试件的转速大小相等转向相反；正向摇动手柄（蜗轮与试件转动方向相同）补偿盘减速；反向摇动手柄则补偿盘加速。
刚性转子的动平衡机试验
实验四刚性转子动平衡一、概述由于转子结构不对称、材质不均匀或制造和安装不准确等或原因，有可能会造成转子的质心偏离回转轴线。
当其转动时，会产生离心惯性力。
惯性力将在构件运动副中引起附加动压力，使机械效率、工作精度和可靠性下降，加速零件的损坏。
当惯性力的大小和方向呈周期性变化时，机械将产生振动和噪音。
因此，在高速、重载、精密机械中，为了消除或减少惯性力的不良影响，必须对转子进行平衡。
转子平衡问题可分为静平衡和动平衡两类。
对于轴向尺寸b与径向尺寸D的比值b/D≤ 0.2，即轴向尺寸相对很小的回转构件（例如：砂轮、叶轮、飞轮等），常常可以认为不平衡质量近似的分布在同一回转平面内。
因此只要在这个一回转面内加上或减去一定的质量，便可使转子达到静平衡。
当转子的b/D≥1（如电机转子、机床主轴等），或工作转速超过1000转/分时，应考虑作动平衡实验。
这时可以认为转子的不平衡质量分布在垂直于轴线的互相平行的若干个回转平面内，当转子转动时，不平衡质量引起的离心力构成一空间力系。
当这些平面上的离心力分解到任选的2个平衡基准面上后，便可以在这2个平衡基准面上求出其不平衡的质径积大小和相位。
平衡时，只要在这2个平衡基准面上分别加上或减去一定的质量，便可使转子达到所要求的动平衡。
二、实验目的1.了解转子不平衡的危害。
2．巩固转子动平衡的理论知识。
3．掌握动平衡机的基本工作原理及进行转子动平衡的方法。
三、实验设备（1） DS－30型闪光式软支承动平衡机；（2） DPH－1型教学型硬支承动平衡机(3)YYQ－50型硬支承平衡机四、平衡机结构、工作原理及操作方法按照平衡转速的角频率ω与支承架——转子系统的共振角频率ω0的关系，平衡机通常分为软支承和硬支承两类：软支承平衡机：平衡转速高于参振系统共振频率的平衡机，一般取ω>2ω0。
硬支承平衡机：平衡转速远低于参振系统共振频率的平衡机，一般取ω<0.3ω0。
1．DS－30型闪光式动平衡机DS －30型闪光式动平衡机为软支承动平衡机即转子的平衡转速（角速度）一般是转子及其支承系统固有频率的2倍以上。
§6—3刚性转子的平衡实验和平衡精度
由于材料质量的不均匀以及计算、制造和装配的误差， 使得已经过平衡计算且安装了所需平衡质量的转子，实际 上仍然存在不平衡。这种不平衡现象很难在设计与制造过 程中来消除，只能待转子制造好后，通过平衡实验的方法 来确定不平衡质量的大小和方位，再加上或减去平衡质量 予以平衡。 转子的平衡实验有：静平衡实验和动平衡实验。
图6-7
三、转子的平衡精度(precision) 转子要绝对平衡是不可能的，实际上，也不必过高要 求转子的平衡精度，而应满足实际的工作要求为度。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 子的残余不平衡量。 许用不平衡量有两种表示法： 1）质径积表示法，[mr](单位g mm)； 2）偏心距表示法，[e](单位m)。 对于质量为m的转子，两者的关系 两者的关系为：[e]=[mr]/m。 两者的关系 即[e]可理解为转子单位质量的不平衡量。 一般用[mr]来表示具体转子的不平衡量的大小，用 [e] 来表示转子的平衡精度。
二、动平衡实验 转子的动平衡实验一般需在专用的动平衡机上进行。 如图6-7所示为一种动平衡机的工作原理示意图。被 它通过测量转子振动的振幅和相位来测定平衡基面上不平 试验转子4放在两弹性支承上，由电机1通过带传动2、双 万向联轴节3来驱动。试验时，转子上的偏心质量所产生 衡量的大小和方位。 的惯性力使弹性支承产生振动，将此机械振动通过传感器 5、6转变为电信号，解算电路7对信号进行处理以消除两 平衡基面之间的相互影响，然后经过选频放大器8将信号 放大，由仪表9反映出不 平衡质径积的大小。由 光电头12和整形放大器 10、13及鉴相器11在相 位表15上读出相位，以 确定偏心质量的方位。
一、静平衡实验(test) 静平衡实验常用的设备有：刀口形导轨式（图6-5 a） 和圆盘式静平衡仪（图6-5 b） 。 图a）有两个互相平行且在同一水平面内的钢制刀口。 图b）两侧各有水平放置的摩擦很小的两个滚轮。
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。
实验二 刚性转子动平衡测试与分析
实验三 刚性转子动平衡测试与分析（试行）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。
二、实验预习内容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，静平衡设计指对于径宽比5/≥b D 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5/<b D 的转子（如多缸发动机的曲轴、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的情况下才能显示出来，因此称为动不平衡。
为了避免动不平衡现象，在转子设计阶段，根据转子功能要求设计了转子后，需要确定出各个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。
3. 预习作业（1）静平衡实验适用于何种回转构件？动平衡实验适用于何种回转构件？ （2）刚性转子静平衡和动平衡的条件各是什么？经动平衡后的转子是否满足静平衡要求？（3）在需要平衡的转子上如何选择平衡面？ 三、实验设备和工具 1. 动平衡实验机。
2. 平衡用钢块若干。
刚性转子的动平衡试验
8 刚性转子的动平衡试验一、实验目的1、巩固转子动平衡原理。
2、了解闪光式动平衡机的原理及转子动平衡的基本方法。
二、实验设备和工具1、每组一台DS-30型闪光式动平衡机，试验转子一个2、小天平一台，砝码一盒。
3、作平衡重用的橡皮呢一块。
三、DS-30型闪光式动平衡机的结构公业用的动平衡机类型很多，本实验所用的是DS-30型闪光式动平衡机。
它所平衡的转子，可由3公斤到30公斤，采用闪光灯确定不平衡重的相位，用电表指示不平衡重的数值。
本试验机由机架、摆架、驱动系统、测量系统四部分组成。
左、右摆架通过弹簧片与机架连接，并能沿相架移动，转子支拖在摆架上，转子的旋转是通过万向联轴器与主轴相连，再由电动机带动。
两电感式传感器的测振丝分别于两摆架相连，其测量系统中电器线路在电测箱内，闪光灯架固定在机架上。
四、DS-30型闪光动平衡机的工作原理动平衡机原理如图3-3所示，转子(事件)置于摆架的V型槽中，而摆架通过弹簧片与机架相连。
当转子旋转时，由于偏重的存在，产生了离心力，该力可以分解为垂直和水平两个分力，而水平分力使摆架作径向来回摆动。
其摆动的振幅按正弦规律变化，振幅与转子的偏重成正比，它的频率为转子的旋转频率。
当摆架来回摆动时，带动电感式传感器的振丝在往复运动，使线圈切割磁力线而产生感应电动势e。
e=B•X•I•u×10-8伏其中：B---磁场强度（高斯）I---导线工作长度（厘米）u---线圈在磁场中切割磁力线的速度（厘米/秒）图3-3 闪光式动平衡机示意图该电动势是按正弦规律变化，且振幅与离心力成正比。
此时由机械量转换为电讯号，该电讯号输入到电测箱中进行测量，左、右两电感式传感器输出交变信号进入面的分离电路，它的作用是来消除转子两个较正平面之间的相互影响。
然后信号输入前置放大电路，再输入至选频放大电路，经选频放大器选择到对应于平衡转速频率的信号后，一路输入桥式整流电路再到电表作读书指示。
另一路输入限幅电路，将正弦波交换成对称方波。
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。
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。
理论力学刚性转子的动平衡试验
1 刚性转子的动平衡试验一、实验目的1）巩固刚性转子静、动平衡的理论知识；2）熟悉动平衡机工作原理及转子动平衡的基本方法；3）了解动平衡机的结构及使用方法。
二、实验原理（YYW-1600硬支承平衡试验台的工作原理）1）动平衡机的结构2）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、结构的不对称等诸因素保存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{ 或 { 这就是转子动平衡的力学条件。
3）动平衡机的工作原理 当试件上有不平衡质量存在时（图2），试件转动后则产生离心惯性力mr F 2ω=,要分解成垂直分力y F 和水平分力x F ，由于平衡机和摆架在垂直方向抗弯刚度很大，所以垂直分力Fy 对摆架的振动影响很小可忽略不计。
而在水平方向的抗弯刚度小，因此水平分力产生的力矩L mr L F M x ⋅=⋅=ϕωcos 2的作用下，使摆架产生周期性的左右振动（摆架振幅大小）的惯性力矩为2222221cos ,0ϕωl r m M M ==要使摆架不振动必须要平衡力矩2M 。
在试件上选择圆盘作为平衡平面，加平衡质量P m 。
则绕x 轴的惯性力矩P P P P P l r m M ϕωcos 2=；要使这些力矩得到平衡可根据公式（3）来解决。
0=∑A M 02=+P M M0cos cos 222222=+P P P P l r m l r m ϕωϕω（4） （4）式消去2ω得0cos cos 2222=+P P P P l r m l r m ϕϕ （5）要使（5）式为零必须满足 { ()P P PP P l r m l r m ϕϕϕ+=-==02222180cos cos cos （6）满足上式（6）的条件摆架就不振动了。
式中m （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。
刚性转子动平衡实验1
刚性转子动平衡实验一. 实验目的1. 理解掌握刚性转子的动平衡原理；2.掌握刚性转子动平衡实验机的测试及数据处理方法；二. 实验设备与组成DPH－I型智能动平衡机由机械转子部分与测试系统组成。
测试系统包括了计算机、数据采集器、高灵敏度有源压力传感器和光电相位传感器等。
图1是实验台结构组成。
1、光电传感器2、被试转子3、硬支承摆架组件4、压力传感器5、减振底座6、传动带7、电动机 8、零位标志图1 实验台结构组成图三、实验的基本原理转子动平衡检测是一般用于轴向宽度B与直径D的比值大于的转子（小于的转子适用于静平衡）。
转子动平衡检测时，必须同时考虑其惯性力和惯性力偶的平衡，即Pi=0，Mi=0。
如图2-9-1所示，设一回转构件的偏心重Q1及Q2分别位于平面1和平面2内，r1及r2为其回转半径。
当回转体以等角速度回转时，它们将产生离心惯性力P1及P2，形成一空间力系。
图2由理论力学可知，一个力可以分解为与它平行的两个分力。
因此可以根据该回转体的结构，选定两个平衡基面I和II作为安装配重的平面。
将上述离心惯性力分别分解到平面I和II内，即将力P1及P2分解为P1I及P2I（在平面I内）及P1II及P2II （在平面II内）。
这样就可以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了。
显然，只要在平面I和II内各加入一个合适的配重QI和QII，使两平面内的惯性力之和均等于零，构件也就平衡了。
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。
根据计算的结果在相应的位置施加一定质量的配重块，进而使转子达到平衡条件。
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。
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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．熟悉动静法的工程应用。
二、实验性质
设计性实验
三、实验装置（图5-1）
1．动平衡机
2．电涡流传感器
3．前置器
4．接线盒
5．调速器
6．电子天平
7．配重
8．微型计算机
四、实验背景与基本原理
工程中许多高速转动的机器：气轮机、发电机、电动机、陀螺马达等其转子都不是理想的对称刚体，在轴承上安装时也存在着误差（既有偏心又有偏角）。
所以工作时会产生不平衡的惯性力系，引起很大的轴承动约束力。
这种交变的动约束力可引起轴承支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。
消除动约束力的方法是对转子进行动平衡，即通过在转子上适当的地方附加（或除去）小块质量，用其产生的惯性力去平衡原来不平衡的惯性力系，使转轴成为有一定精度的中心惯性主轴。
本实验采用两平面影响系数法对一多圆盘刚性转子进行动平衡。
这是刚性转子动平衡操作的一种常用方法，其目标是使惯性力系的主矢和主矩同时趋近于零。
为此，先在转子上任意选定两个截面I 、II （称校正平面），见图3-2。
在离轴一定距离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 的惯性力（其大小分别为211ωr m 和2
22ωr m ，ω为转动角速度）正好与原不平衡转子的惯性力系相平衡，那么就实现了刚性转子的动平衡。
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动平衡作业。
本实验装置中，动平衡机的转子是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。
转子由调速器设定转速，由涡流传感器测量轴承的水平振动，经前置器、接线盒送给计算机，由专用程序进行处理。
图
5-1
图5-2转子系统与惯性力系简化
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A 、B 在水平方向的振动量A A A V V ψ∠=00B B B V V ψ∠=00，
其中0A V 和0B V 是振动位移的幅值，A ψ和B ψ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。
2．选定两个校正面I 、II 并确定校正半径r 。
先在平面I 上加一“试重”（试质量） 111β∠=t m Q ，这里1t m 、1β 分别为“试重”质量及其相对参考标记的方位角，以顺转向为正。
“试重”可在配重盒里选择，用电子天平确定其质量。
再在相同转速下测量轴承A 、B 的振动量1A V 和1B V 。
定义该“试重”的影响系数为
1011Q V V A A A -=α 1011Q V V B B B -=α 式中的分子称为“试重”的效果矢量，方位角为零度的单位试重的效果矢量称为影响系数。
3．取走平面I 上的“试重”，在平面II 上加“试重”222β∠=t m Q ，在相同转速下测量轴承A 、B 的振动量2A V 和2B V ，由此可以定义该“试重”的影响系数为
2022Q V V A A A -=α 2
022Q V V B B B -=α 4．校正平面I 、II 上所需的校正质量111θ∠=m p 和222θ∠=m p ，可通过解下列矢量方程组求得：
⎩⎨⎧-=+-=+0
221102211B B B A A A V p p V p p αααα 求解矢量方程使用计算机，本试验采用专用的动平衡计算程序。
在按上式求出的校正质量进行动平衡后，在同一转速下测量不平衡量，求出新的矫正质量进行新的动平衡，直到将不平衡量降低到规定的范围内为止。
该实验需要集体合作，互相帮助，共同完成。
不仅能培养学生自己动手解决工程设计能力，也有助于培养学生的科研协作能力和团队精神。
图5-1
图5-1
五、实验内容、实验步骤及注意事项
实验内容：
（1）采用两平面影响系数法在校正平面I 与II 上反复加质量块，使转子系统的惯性力系逐渐达到平衡。
（2）测试由于转子偏心引起两端支座的动约束力。
实验步骤：
1．按图3-3所示用鼠标左键单击虚拟测试仪器，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3-4相同的虚拟动平衡仪应用程序界面。
2．将转速控制器转速b n 设定为1500r/min ，起动转子3至5分钟使转速保持稳定。
3．在图3-4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。
待读数基本稳定后，记录转子原始不平衡引起左（A ）、
（B ）轴承座振动位移基频成份的幅值和相位角A A ψ∠0V 、B B ψ∠0V 。
鼠标左击“暂停”按钮，自动调出已装在机内的动平衡计算程序，此时要输入测出的初始不平衡量。
4．转速回零。
在I 平面（1号圆盘）上任选方位加一试重1t m （要拧紧），记录1t m 的值（用天平测量，可取其在6～10克之间）及固定的相位角1β（从黑带参考标记前缘算起，顺转向为正）。
注意：在加“试重”时，不要触碰轴承座上的探头，启动转子之前先用手慢慢转动圆盘，确认转子与探头没有碰触现象，间隙在1mm 左右，否则报告教师重新调整探头位置，盖上有机玻璃挡板。
5．启动转子，重新调到平衡转速b n ，测出I 平面加重后，两个轴承座振动位移的幅值和相位角（1A V 和1B V ）。
同样将值输入到动平衡计算程序中。
6．转速回零。
拆除1t m ，在II 平面（4号圆盘）上任选方位加一试重2t m 。
测量记录2t m 的值及其固定方位角2β。
7．转速重新调到b n 。
测出II 平面加“试重”后，两个轴承座振动位移的幅值和相位角（2A V 和2B V ）。
8．转速回零。
取走2t m ，调出已装在机内的动平衡计算程序，根据程序运行过程的提示，输入上述测量记录的数据。
在CRT 显示计算结果后，抄录有关数据及运算结果。
9．根据求出的校正质量（平衡质量）1m 、2m 及校正质量的相位角1θ、2θ，在校正平面I 、II 重新加重。
然后将转速重新调到b n ，再测量记录两个轴承座振动的幅值和相位角。