转子平衡机的原理与方法PPT讲稿
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相角正 角，此即为校正重的正确方位。
• 校正重 P 的大小为：
相角正
P Q
A0
A1 A0
双面平衡的布置和方法
B A
AI
幅值 相位
B II
转速
1.测原始振动A0，B0。
2.平面I 内加试重Q1，测得振动A1，B1。
3.计算影响系数
1
A1 A0 , Q1
1
B1 B0 Q1
4.平面II 内加试重Q2，测得振动A2，B2
相互影响。
• 最后在工作转速下，作修正性平衡。
挠性转子的影响系数平衡法
• 为刚性转子影响系数法的直接推广。不同处在
于：
平衡转速数为 N >1 振动测点数为 M >2 校正平面数为 K >2
• 当N M < K时，方程过定。应放弃一些校正平
面。
• 当N M = K时，方程有唯一解。可求得一组校
模态响应圆（振型圆）
画键相标记，逆转向画360º相位刻度盘。
2.测得原始振动A0(幅值和相位)。 3.在平衡平面内加试重Q，测得振动A1。
4.计算影响系数
A1 A0
Q
转速 5.按下式求得校正质量P。
P A0
单面平衡的作图解法
• 作A0和A1 ，求其差为A1- A0 。
o
P Q
o
A1 A0
A1- A0
• 量A1- A0 和 A0之间的夹角为 。 K • 把试重Q 按 的方向转动一
转子平衡机的原理与方法课件
本章内
容
• 转子不平衡的原因和
刚性转子的平衡方法
危害
静平衡
• 转子不平衡的分类 • 刚性转子和挠性转子 • 平衡机
硬支承平衡机 软支承平衡机
单面动平衡 双面动平衡 挠性转子的平衡方法 振型平衡法 影响系数法 振型圆平衡法
转子不平衡的原因和危害
不平衡的原因 转子结构不对称。 材质不均匀，制造误差、安装误差。 运行中零部件的变形、移位、结垢、破损。 不平衡的危害 转子振动和应力大，运行不安全。 恶化环境，浪费能源。 产品数量和质量下降。
转子平衡的方法和设备
刚性转子
挠性转子
静平衡
Hale Waihona Puke Baidu影响系数法。
单面平衡 衡法）。
振型平衡法（模态平
双面平衡。
其他综合方法。
平衡设备
平衡机：专用、通用，硬支承、软支承， 卧式、
立式，机电式、计算机化，等。
刚性转子与挠性转子
n <0.5nc1
称为刚性转子。
0.5nc1 <n <0.7nc1 称为准刚性转子。
离心惯性力系合成为一合力和一合力偶
不平衡向两个平面的分解
刚性转子的 任意不平衡可 以向两个平面 内分解。
故刚性转子 都可以用两个 校正质量来达 到平衡。
静平衡的布置
转子
oC
水平导轨
W
水平导轨
转子
oC
滚轮架
W
滚轮架
平衡机的原理
转速
幅值 I 相位 I 幅值 II 相位 II
驱动 电机
解算
传
电路
传
感
感
器
器
I
摆架A
II
摆架B
硬支承和软支承平衡机
硬支承平衡机的摆架
软支承平衡机的摆架
硬支承和软支承平衡机的对比
比较项目
不平衡的 检测方式 平衡时的 轴承条件 平衡所需 的时间 解算电路 的调整
平衡精度
适用范围
硬支承平衡机
直接检测不平衡力
轴承刚度大，比较接 近转子实际工作条件
启动、停车快，效率 高 不需加试重调整，不 需试车标定，操作容 易 一般可达 0.5 微米，很 难进一步提高 适用性广 转子尺寸、外形经常 变化的场合 结构坚固，适用于车 间等现场
然后，按模态 逐阶平衡。
由于模态的正 交性，各阶模态 的平衡不会相互
挠性转子的模态平衡法
• 根据转子的振型选择校正平面，对应各阶模
态计算的各校正质量的比例。
• 在第一临界转速附近，平衡转子的第一阶模
态不平衡。
• 在第二临界转速附近，平衡转子的第二阶模
态不平衡，等。直到工作转速下那一阶为止。
• 由于各模态的正交性，各阶模态的平衡不会
软支承平衡机
直接检测不平衡产生的 振动 轴承刚度低、振动大， 与转子实际工作条件差 别较大 启动、停车费时，测试 时间长 需加试重调整，需试车 标定，操作较费事
一般可达 0.5 微米，高 精度的可达 0.005 微米 大批量零件的平衡 微型转子和高精度转子
单面平衡的布置和方法
A
幅值 相位
1.选择加重平面、选择测点。
n >0.7nc1
称为挠性转子。
其中, nc1 为第一阶临界转速， n 为转子的工作转速。
• 刚性转子和挠性转子有完全不同的平衡方法。 • 如能正确选择平衡平面和平衡转速，准刚性
转子常可采用刚性转子的平衡方法。
刚性转子不平衡的形式
静不平衡
离心惯性力系有合力
偶不平衡
离心惯性力系有合力偶
动不平衡 = 静不平衡 + 偶不平 衡
• 不同转速下的响应矢
量联起来成为模态响 应圆。
• 在转子升速或降速时，
连续测量可以得到模 态响应圆。
• 临界转速对应于响应
圆的直径。
• 不平衡方向领先于临
单跨转子的模态响应圆
• 两阶临界转速对
应两个模态响应 圆。
• 不平衡在平面I，
轴承A的两个响 应圆直径夹角为 锐角；轴承B的 两个响应圆直径 夹角为钝角。
多跨转子的模态响应圆
响应圆有助于判别不平衡所在的跨和轴向位置。
5.计算影响系数
2
A2 A0 , Q2
2
B2 B0 Q2
6.按下式求得校正质量P1，P2。
11PP11
2 P2 2 P2
A0 B0
不平衡的转大 子不平衡的真实分布
小
和方位沿轴线是
随机分布的。
需要无数个 校
正质量才能达到
理想的平衡。
这不可能， 也
转子的不平衡 按模态分解
转子的任意不 平衡可以按模态 分解。
• 校正重 P 的大小为：
相角正
P Q
A0
A1 A0
双面平衡的布置和方法
B A
AI
幅值 相位
B II
转速
1.测原始振动A0，B0。
2.平面I 内加试重Q1，测得振动A1，B1。
3.计算影响系数
1
A1 A0 , Q1
1
B1 B0 Q1
4.平面II 内加试重Q2，测得振动A2，B2
相互影响。
• 最后在工作转速下，作修正性平衡。
挠性转子的影响系数平衡法
• 为刚性转子影响系数法的直接推广。不同处在
于：
平衡转速数为 N >1 振动测点数为 M >2 校正平面数为 K >2
• 当N M < K时，方程过定。应放弃一些校正平
面。
• 当N M = K时，方程有唯一解。可求得一组校
模态响应圆（振型圆）
画键相标记，逆转向画360º相位刻度盘。
2.测得原始振动A0(幅值和相位)。 3.在平衡平面内加试重Q，测得振动A1。
4.计算影响系数
A1 A0
Q
转速 5.按下式求得校正质量P。
P A0
单面平衡的作图解法
• 作A0和A1 ，求其差为A1- A0 。
o
P Q
o
A1 A0
A1- A0
• 量A1- A0 和 A0之间的夹角为 。 K • 把试重Q 按 的方向转动一
转子平衡机的原理与方法课件
本章内
容
• 转子不平衡的原因和
刚性转子的平衡方法
危害
静平衡
• 转子不平衡的分类 • 刚性转子和挠性转子 • 平衡机
硬支承平衡机 软支承平衡机
单面动平衡 双面动平衡 挠性转子的平衡方法 振型平衡法 影响系数法 振型圆平衡法
转子不平衡的原因和危害
不平衡的原因 转子结构不对称。 材质不均匀，制造误差、安装误差。 运行中零部件的变形、移位、结垢、破损。 不平衡的危害 转子振动和应力大，运行不安全。 恶化环境，浪费能源。 产品数量和质量下降。
转子平衡的方法和设备
刚性转子
挠性转子
静平衡
Hale Waihona Puke Baidu影响系数法。
单面平衡 衡法）。
振型平衡法（模态平
双面平衡。
其他综合方法。
平衡设备
平衡机：专用、通用，硬支承、软支承， 卧式、
立式，机电式、计算机化，等。
刚性转子与挠性转子
n <0.5nc1
称为刚性转子。
0.5nc1 <n <0.7nc1 称为准刚性转子。
离心惯性力系合成为一合力和一合力偶
不平衡向两个平面的分解
刚性转子的 任意不平衡可 以向两个平面 内分解。
故刚性转子 都可以用两个 校正质量来达 到平衡。
静平衡的布置
转子
oC
水平导轨
W
水平导轨
转子
oC
滚轮架
W
滚轮架
平衡机的原理
转速
幅值 I 相位 I 幅值 II 相位 II
驱动 电机
解算
传
电路
传
感
感
器
器
I
摆架A
II
摆架B
硬支承和软支承平衡机
硬支承平衡机的摆架
软支承平衡机的摆架
硬支承和软支承平衡机的对比
比较项目
不平衡的 检测方式 平衡时的 轴承条件 平衡所需 的时间 解算电路 的调整
平衡精度
适用范围
硬支承平衡机
直接检测不平衡力
轴承刚度大，比较接 近转子实际工作条件
启动、停车快，效率 高 不需加试重调整，不 需试车标定，操作容 易 一般可达 0.5 微米，很 难进一步提高 适用性广 转子尺寸、外形经常 变化的场合 结构坚固，适用于车 间等现场
然后，按模态 逐阶平衡。
由于模态的正 交性，各阶模态 的平衡不会相互
挠性转子的模态平衡法
• 根据转子的振型选择校正平面，对应各阶模
态计算的各校正质量的比例。
• 在第一临界转速附近，平衡转子的第一阶模
态不平衡。
• 在第二临界转速附近，平衡转子的第二阶模
态不平衡，等。直到工作转速下那一阶为止。
• 由于各模态的正交性，各阶模态的平衡不会
软支承平衡机
直接检测不平衡产生的 振动 轴承刚度低、振动大， 与转子实际工作条件差 别较大 启动、停车费时，测试 时间长 需加试重调整，需试车 标定，操作较费事
一般可达 0.5 微米，高 精度的可达 0.005 微米 大批量零件的平衡 微型转子和高精度转子
单面平衡的布置和方法
A
幅值 相位
1.选择加重平面、选择测点。
n >0.7nc1
称为挠性转子。
其中, nc1 为第一阶临界转速， n 为转子的工作转速。
• 刚性转子和挠性转子有完全不同的平衡方法。 • 如能正确选择平衡平面和平衡转速，准刚性
转子常可采用刚性转子的平衡方法。
刚性转子不平衡的形式
静不平衡
离心惯性力系有合力
偶不平衡
离心惯性力系有合力偶
动不平衡 = 静不平衡 + 偶不平 衡
• 不同转速下的响应矢
量联起来成为模态响 应圆。
• 在转子升速或降速时，
连续测量可以得到模 态响应圆。
• 临界转速对应于响应
圆的直径。
• 不平衡方向领先于临
单跨转子的模态响应圆
• 两阶临界转速对
应两个模态响应 圆。
• 不平衡在平面I，
轴承A的两个响 应圆直径夹角为 锐角；轴承B的 两个响应圆直径 夹角为钝角。
多跨转子的模态响应圆
响应圆有助于判别不平衡所在的跨和轴向位置。
5.计算影响系数
2
A2 A0 , Q2
2
B2 B0 Q2
6.按下式求得校正质量P1，P2。
11PP11
2 P2 2 P2
A0 B0
不平衡的转大 子不平衡的真实分布
小
和方位沿轴线是
随机分布的。
需要无数个 校
正质量才能达到
理想的平衡。
这不可能， 也
转子的不平衡 按模态分解
转子的任意不 平衡可以按模态 分解。