振动分析及动平衡知识
设备动平衡、振动、噪声等级
设备动平衡、振动、噪声等级一、动平衡常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、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时与不旋转时，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。
造成转子不平衡的因素很多，例如：转子材质的不均匀性，联轴器的不平衡、键槽不对称，转子加工误差，转子在运动过程中产生的腐蚀、磨损及热变形等。
这些因素造成的不平衡量一般都是随机的，无法进行计算，需要通过重力试验（静平衡）和旋转试验（动平衡）来测定和校正，使它降低到允许的范围内。
应用最广的平衡方法是工艺平衡法和整机现场动平衡法。
考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。
单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。
如下表所示：G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件G6.3 商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵G1 磁带录音机及电唱机、 CD 、 DVD 的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪在选择平衡机之前，应先考虑转子所要求的平衡精度。
某水电站机组动平衡及振动试验介绍
某水电站机组动平衡及振动试验介绍发表时间：2020-12-22T07:09:50.301Z 来源：《云南电业》2020年7期作者：何忠华[导读] 本文介绍了某水电站机组动平衡及振动试验的目的、内容、方法，并提出试验安全措施及注意事项，为同类试验提供参考。
何忠华（湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司湖南长沙 410213）摘要：本文介绍了某水电站机组动平衡及振动试验的目的、内容、方法，并提出试验安全措施及注意事项，为同类试验提供参考。
关键词：动平衡试验；振动试验1 试验目的机组良好的稳定性是水轮发电机组安全、经济运行的重要保证。
如果机组长期处于异常振动状态下运行将导致机械结构和部件的疲劳与破坏；定子铁心振动将破坏定子线圈的绝缘，引起绕组接地和短路等电气事故；过大的轴系振动会产生很大的径向动态力直接作用于导轴承，改变轴承间歇并加剧轴系的振动，使轴颈和导轴承遭到损坏，振动过大将影响机组的安全稳定运行，减少机组运行寿命。
通过做稳定性试验，分析各工况下质量不平衡、磁力不平衡、水力不平衡等因素对机组稳定性的影响；确定机组可能存在的振动区域。
为保证水轮发电机组的安全稳定运行，需对机组振动、摆度进行全面的测试分析及动平衡试验。
2 试验项目及内容 2.1额定空转试验升速并记录起机过程和额定空转试验。
根据额定空转试验情况，分析和评价转子的质量平衡状态。
2.2升流升压试验升流升压试验工况： 100％空载额定电流； 100％空载额定电压。
根据变励磁试验情况，分析和评价转子的磁力平衡状态。
2.3变负荷试验变负荷试验工况：180MW至300MW。
根据带负荷试验情况，分析和评价机组的运行稳定性，判断和确定机组可能存在的振动区域。
2.4甩负荷试验甩负荷试验工况：25%、50%、75%、100%额定负荷等工况。
根据甩负荷试验情况，分析和评价机组在非正常工况下（甩负荷），判断和预估机组的摆度和振动水平。
2.5抽水及水泵突然断电试验机组在水泵额定抽水工况下，水泵突然断电试验。
动平衡知识问答
动平衡知识问答
1. 为什么需要进行动平衡？
动平衡可以减少旋转机械的振动、噪音和磨损，提高设备的运行效率和寿命，同时也可以避免因不平衡而导致的设备故障和安全事故。
2. 动平衡的基本原理是什么？
动平衡的基本原理是通过在旋转物体上添加或减少质量，使得物体在旋转时产生的离心力和力矩相互抵消，从而达到平衡状态。
3. 动平衡的方法有哪些？
动平衡的方法主要包括单面平衡和双面平衡两种。
单面平衡适用于旋转轴上只有一个不平衡质量的情况，而双面平衡则适用于旋转轴上存在多个不平衡质量的情况。
4. 动平衡的测试设备有哪些？
动平衡的测试设备主要包括动平衡机和振动分析仪等。
动平衡机可以测量旋转物体的不平衡量，并通过加重或去重的方式进行平衡调整；振动分析仪则可以测量旋转物体的振动情况，帮助判断是否需要进行动平衡。
5. 动平衡的调整过程是怎样的？
动平衡的调整过程一般包括测量不平衡量、确定加重或去重位置、添加或减少质量、再次测量不平衡量等步骤，直到达到平衡状态为止。
总之，动平衡是旋转机械中非常重要的一个环节，对于保证设备的正常运行和延长使用寿命具有重要意义。
动平衡技术规范及操作指南
动平衡技术规范及操作指南动平衡技术是指通过对旋转机械设备进行振动测试和分析，确定其不平衡状况，并采取相应的修正措施，使设备在高速运行时能达到良好的运行状态。
动平衡技术的应用范围非常广泛，几乎所有涉及到旋转机械的领域都需要进行动平衡处理。
本文将介绍动平衡技术的规范和操作指南。
一、动平衡技术规范1.设备准备：在进行动平衡之前，需对设备进行必要的准备工作，包括清洁设备表面、检查设备轴承、轴承座以及关键部件等是否完好。
2.设备安装：动平衡时，需将设备正确安装在专用的测试设备上，并确保设备轴承处于良好的状态。
设备的安装应符合标准规范，避免因安装不当导致的测量误差。
3.动平衡检测：通过振动检测仪器对设备进行振动测试，并记录下测试数据。
振动测试主要包括径向振动、轴向振动和相位检测等。
4.数据分析：根据振动测试的数据进行分析，确定设备的不平衡情况，并确定不平衡的位置、大小和方向等。
5.平衡校正：根据数据分析的结果，选择合适的平衡方法进行校正。
常用的平衡方法包括增重平衡、减重平衡和铺平衡等。
6.平衡试验：在进行平衡校正后，再次对设备进行振动测试，检查是否达到平衡要求。
如未达到要求，需重复进行平衡校正直至达到要求为止。
7.平衡报告：在动平衡过程结束后，应填写平衡报告，记录平衡的具体过程和结果，并保留相关的测试数据和报告。
二、动平衡技术操作指南1.准备工作：在进行动平衡前，需要了解设备的技术要求和平衡标准，并对设备进行清洁和检查。
确保设备的整体状态良好，减少外界的干扰。
2.设备安装：将设备安装在平衡测试设备上，并校正设备的位置和固定方式。
保证设备安装牢固，不产生松动和晃动等现象。
3.振动测试：使用振动测试仪器进行设备的振动测试，并记录下测试数据。
在测试过程中，注意测试仪器的准确性和操作方法，避免测量误差。
4.数据分析：根据振动测试的数据，使用专业的数据分析软件进行分析和处理。
确定设备的不平衡情况和不平衡位置，并计算出准确的补偿量。
汽轮发电机振动分析及现场动平衡处理
汽轮发电机振动分析及现场动平衡处理大多数的汽轮发电机振动故障可以用现场高速动平衡的方法进行处理。
本文介绍了柔性转子的振动特性，阐述了现场校正一、二、三阶转子不平衡所采用的方法。
通过实例证明对称加重法虽然可能使汽轮发电机存在的三阶不平衡得到一定的校正，但是灵敏度低，且可能破坏一阶平衡状态;而在转子外伸端的联轴器加重时一般会取得较好的效果。
所取得的振动治理经验对同型机组类似振动故障的诊断及现场处理有一定的借鉴意义。
关键词：汽轮发电机;柔性转子;振动;现场动平衡引言汽轮发电机是火力发电厂的核心设备，振动水平是衡量机组安全可靠性最重要的指标。
剧烈的振动容易导致设备部件的疲劳损坏，一些重大的毁机事故直接或间接地与振动有关。
在汽轮发电机的各种振动故障中，不平衡引起的振动占到70%以上，还有部分故障也可以通过平衡的手段使振动得到改善，因此现场动平衡是消除振动的主要手段[1]。
由于汽轮发电机组轴系是多转子系统，相互之间有一定影响;而且在现场受加重位置的限制，有时无法在计算好的位置加重;此外大型机组启动一次的费用高达十万元以上，启动次数和时间受到了限制，因此现场高速动平衡是振动处理中十分重要而又有一定难度的环节。
随着汽轮发电机容量的增大，转子轴向长度及其重量也不断增加，而转子径向尺寸因受到材料强度限制增长不大，这样就迫使采用工作转速大于第一临界转速和第二临界转速的柔性转子[2]。
汽轮发电机转子均属于柔性转子，一般200 MW及以下的发电机工作转速在一、二阶临界转速之间，大多数300MW及以上的发电机工作转速在二、三阶临界转速之间。
这两类转子的平衡方法存在较大的差异，因此在现场动平衡时应采取针对性的处理方案才能取得理想的效果。
1 柔性转子的振动特性在不平衡作用下柔性转子的振动可表示为：柔性转子平衡主要根据其振型正交原理进行。
所谓正交是指在平衡某一阶振型时，不影响其他振型的平衡状态。
现场动平衡时通常一阶不平衡采用对称加重的方法，它与二阶振型是正交的;二阶不平衡采用反对称加重的方法，它与一阶不平衡是正交的。
动平衡概念
动平衡概念动平衡概念一、引言动平衡是机械工程中的一个重要领域，它是指在旋转机械中，通过调整旋转部件的质量分布，使得机械在高速运转时不产生振动。
动平衡技术的应用范围非常广泛，包括飞机发动机、汽车引擎、电机、风力发电机等各种旋转设备。
本文将从以下几个方面介绍动平衡的相关内容。
二、基本原理1. 质量不平衡产生的原因质量不平衡是导致旋转设备振动的主要原因。
当旋转部件的质量分布不均匀时，就会在旋转过程中产生离心力和惯性力矩，从而导致振动和噪音。
2. 动平衡的基本原理动平衡技术通过改变旋转部件的质量分布来消除质量不平衡所引起的振动。
具体来说，就是在旋转部件上加上适当数量和位置的校正重物，使得整个系统达到静态和动态平衡。
3. 静态平衡和动态平衡静态平衡是指在静止状态下，旋转部件的质量分布达到均匀，使得重心与轴线重合。
动态平衡则是在旋转状态下，通过调整校正重物的位置和质量，使得振动力矩为零。
三、动平衡的方法1. 单面平衡法单面平衡法是一种简单的动平衡方法，它适用于旋转部件质量分布不太不均匀的情况。
该方法只需要在旋转部件上加上一个校正重物，使得整个系统达到静态平衡即可。
2. 双面平衡法双面平衡法是一种更为精确的动平衡方法，它适用于旋转部件质量分布较为不均匀的情况。
该方法需要在旋转部件两侧各加上一个校正重物，并通过试验确定其位置和质量，以达到静态和动态平衡。
3. 动平衡仪法动平衡仪法是一种自动化的动平衡方法，它通过测量振动信号和相位差来确定校正重物的位置和质量。
该方法具有高精度、高效率、易操作等优点，在现代工业中得到广泛应用。
四、动平衡的应用动平衡技术在现代工业中得到广泛应用，主要体现在以下几个方面：1. 飞机发动机飞机发动机是一种高速旋转设备，对其进行动平衡是确保飞行安全的重要措施。
通过动平衡技术，可以消除发动机的振动和噪音，提高其可靠性和寿命。
2. 汽车引擎汽车引擎也是一种高速旋转设备，对其进行动平衡可以降低振动和噪音，提高燃油效率和驾驶舒适性。
有关动平衡方面的专业知识
有关动平衡方面的专业知识动平衡机原理：平衡机是测量旋转物体(转子)不平衡量大小和位置的机器。
任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。
这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动，产生噪声和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。
电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中，都需要经过平衡才能平稳正常地运转。
根据平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正，可改善转子相对于轴线的质量分布，使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。
因此，平衡机是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。
通常，转子的平衡包括不平衡量的测量和校正两个步骤，平衡机主要用于不平衡量的测量，而不平衡量的校正则往往借助于钻床、铣床和点焊机等其他辅助设备，或用手工方法完成。
有些平衡机已将校正装置做成为平衡机的一个部分。
重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。
重力式平衡机一般称为静平衡机。
它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。
如右图，置于两根水平导轨上的转子如有不平衡量，则它对轴线的重力矩使转子在导轨上滚动，直至这个不平衡量处于最低位置时才静止。
被平衡的转子放在用静压轴承支承的支座上，在支座的下面嵌装一片反射镜。
当转子不存在不平衡量时，由光源射出的光束经此反射镜反射后，投射在不平衡量指示器的极坐标原点。
如果转子存在不平衡量，则转子支座在不平衡量的重力矩作用下发生倾斜，支座下的反射镜也随之倾斜并使反射出的光束偏转，这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。
根据这个光点偏转的坐标位置，可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。
对于平衡要求高的转子，一般采用离心式单面或双面平衡机。
离心式平衡机是在转子旋转的状态下，根据转子不平衡引起的支承振动，或作用于支承的振动力来测量不平衡。
其按校正平面数量的不同，可分为单面平衡机和双面平衡机。
三相异步电动机振动的原因分析及处理
三相异步电动机振动的原因分析及处理
1.动平衡问题：三相异步电动机的转子和定子都存在一定的不平衡，这会导致电机运转时产生振动。
不平衡问题主要包括转子不平衡和定子不平衡。
处理方法是进行动平衡调整，即找到转子和定子不平衡的位置，在转子上添加平衡块或者进行转子附件的调整来解决不平衡问题。
2.机械问题：电机的机械部件如果存在磨损、损坏或者松动，也会导致振动。
如轴承损坏、轴承座变形、传动带松动等。
处理方法是对损坏的机械部件进行更换或修复，保证电机的正常工作。
3.电磁问题：电动机的磁场不稳定或者存在磁场偏心，也会导致电动机振动。
主要包括磁场不平衡、磁场变形等问题。
处理方法是进行电磁调整，即调整电动机的定子和转子之间的磁场连接，使其达到平衡稳定的状态。
4.过载问题：电动机长期工作在超负荷状态下，会导致电机过热，进而引起机械部件的热胀冷缩，导致电机振动。
处理方法是检查电机的工作负荷是否合理，对超负荷工作的电机进行降负荷处理。
5.冷却不良问题：电动机在运行过程中如果散热不良，会导致电机过热，进而引发振动。
处理方法是检查电机的冷却系统，确保散热良好，对冷却系统进行维护和清洁。
6.安装问题：电动机的固定方式和基础状况对电机的振动也有较大的影响。
如果电动机的安装固定不合理或者基础坚固度不够，会导致电机振动。
处理方法是重新进行安装固定或者加强基础。
除了以上常见的振动原因外，还可能存在其他因素导致电动机振动，如电动机内部故障、电源电压不稳定等。
动平衡与振动的关系
动平衡与振动之间存在密切的关系。
下面是它们之间的关系解释：
1. 动平衡的含义：
动平衡是指在旋转或往复运动中，使物体的质量分布均匀，消除或减小因不平衡而引起的振动和震动。
通过对物体进行适当的质量调整或位置调整，使得物体的质量中心与旋转轴或振动轨迹保持在同一直线上。
2. 振动与不平衡的关系：
当机械系统中存在不平衡现象时，会引起振动。
不平衡产生的离心力会导致物体在运动过程中产生周期性的震荡，这就是振动。
不平衡引起的振动会导致机器的噪音、损坏以及降低工作效率。
3. 动平衡对振动的作用：
通过进行动平衡操作，即将适当的质量调整或位置调整，可以使物体的质量分布达到均匀，减小或消除不平衡造成的振动。
动平衡可以有效降低旋转机械或往复运动机械的振动水平，提高机器的稳定性和工作效率。
4. 动平衡的实施方式：
动平衡可以通过多种方式实施，如在旋转机械上增加校正质
量、在往复运动机械中调整活塞重量等。
常见的动平衡方法包括静态平衡和动态平衡，其中动态平衡更加精确，可以消除高速旋转机械的不平衡，减小振动。
综上所述，动平衡是为了减小或消除不平衡而进行的一种调整操作，其目的是降低物体的振动水平。
通过动平衡的实施，可以提高机械设备的稳定性、减少振动噪音，并延长机器的使用寿命。
电动给水泵驱动电机振动分析及动平衡处理
文章编 号 ： １ ０ ０ １ — ９ ８ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ３ —０ ０ ０ ０一 Ｏ ０
电机 侧看 向液 力耦 合 器 ， 电机 轴 的 转 向为 逆 时针 方 向。 已知 电机额 定转速为 ３ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 振 动测试 仪 的
数据采 集分 析 系统 ， 探头 ３ 、 ４均 采 用 磁 电式 速 度 传 感器 。由于转 子水 平 方 向 的支 撑 刚 度较 小 ， 一般 其
水平 方 向的振 动要 比垂 直 方 向振 动 大 的 多 ， 所 以该 次试 验 中仅在 电机 两 输 出端 的轴 瓦 处 ， 分 别 沿水 平
采样频 率为 １ ０ ２ ４ Ｈｚ ， 振动情况见 表 １ 。
表 １ 试 加 重 前 电 机 振 动 情 况
目前 ， 对 于汽轮 发 电机 组 ， 引风机 ， 发 电机 等 大
型 旋转 机械 ， 转 子 的振动 故 障 ９ Ｏ ％ 以上 是 由于 轴 系 的不平 衡所 引起 的。所 以转子 的现场动 平衡 问题 成 为 目前 设备 振 动故 障诊 断 的重 要研 究课 题 。
方 向布置 速度 传感 器探 头 ３ 、 ４ ， 具 体如 图 １所示 。
ｒ—］ ｒ—］
ｅａ ｒ ｌ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ， ｔ ｈ ｉ ｎ ｋ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｉ ｍｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ａ ｂ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ， ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ —
振动分析及动平衡知识讲解
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常见电机种类
滚动轴承
滑动轴承
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什么是风机？
风机是依靠输入的机 械能，提高气体压力 并排送气体的机械， 它是一种从动的流体 机械。风机是中国对 气体压缩和气体输送 机械的习惯简称，通 常所说的风机包括通 风机，鼓风机，风力 发电机。
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常见风机种类
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什么是轴承？
轴承（Bearing）是 当代机械设备中一种 重要零部件。它的主 要功能是支撑机械旋 转体，降低其运动过 程中的摩擦系数，并 保证其回转精度
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2
常见轴承种类
滚动轴承
滑动轴承
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什么是轴承箱？
轴承箱是一种起支撑 和润滑轴承作用的箱 体零件。同时，承受 设备在工作时产生的 轴向和径向力。在有 旋转轴的设备中，轴 一般是由轴承支撑起 来旋转的，轴承则安 装在轴承箱中，轴承 箱中注有润滑油，在 工作过程中，使轴承 得到润滑。
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什么是联轴器？
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用来联接不同机构中 的两根轴（主动轴和 从动轴）使之共同旋 转以传递扭矩的机械 零件。在高速重载的 动力传动中，有些联 轴器还有缓冲、减振 和提高轴系动态性能 的作用。联轴器由两 半部分组成，分别与 主动轴和从动轴联接。 一般动力机大都借助 于联轴器与工作机相 联接。
动平衡检测方法
动平衡检测方法一、背景介绍动平衡是指在旋转的机械系统中，使旋转部件的质量分布均匀，以减小振动和噪声。
而动平衡检测则是用于检测机械系统中旋转部件的质量分布是否均匀，以及是否存在不平衡现象。
本文将介绍动平衡检测的方法。
二、动平衡检测方法1. 静态平衡法静态平衡法是通过将待测试的旋转部件放置在一个支撑物上，并使用校准器或称重器来测量不同位置上的重量分布情况。
通过调整重心位置，使得旋转部件在任何位置上都能达到静止状态，则认为该旋转部件已经达到了静态平衡状态。
2. 动态平衡法动态平衡法是通过在运行状态下对旋转部件进行测试，并根据测试结果来调整不同位置上的重心位置。
该方法可以更加准确地检测出不同位置上的不平衡情况，并进行相应的调整。
3. 激振法激振法是一种非接触式的动平衡检测方法，它利用激光或其他光源对待测试旋转部件进行照射，产生振动信号。
通过测量振动信号的幅值和频率，可以确定不同位置上的不平衡情况，并进行相应的调整。
4. 振动分析法振动分析法是一种基于振动信号分析的动平衡检测方法。
它通过在旋转部件上安装加速度传感器，测量不同位置上的振动信号，并根据信号特征来确定不平衡情况。
该方法可以检测出更加微小的不平衡情况，并进行相应的调整。
5. 电流检测法电流检测法是一种利用电流信号来检测旋转部件不平衡情况的方法。
它通过在旋转部件上安装电流传感器，测量不同位置上的电流变化，并根据变化特征来确定不平衡情况。
该方法适用于某些特定类型的旋转部件，如电机等。
三、结论以上介绍了五种常见的动平衡检测方法：静态平衡法、动态平衡法、激振法、振动分析法和电流检测法。
选择合适的方法需要考虑到待测试旋转部件类型、精度要求、测试环境等因素。
在实际应用中，可以根据具体情况选择相应的方法进行动平衡检测。
振动分析文档
振动分析引言振动分析是研究物体在受到外力作用时产生的振动现象的科学研究领域。
振动分析被广泛应用于各个领域，包括机械工程、土木工程、航空航天工程等等。
在这篇文档中，我们将介绍振动分析的基本概念、方法以及在工程实践中的应用。
振动的基本概念振动是物体在受到外力作用时以一定频率来回运动的现象。
在振动分析中，我们通常关注以下几个重要概念：1.振动周期（周期T）：振动一次所经过的时间。
2.振动频率（频率f）：单位时间内振动的次数。
3.振幅（A）：振动的最大偏离距离。
4.相位（φ）：反映振动的相对位置。
这些概念可以用数学公式来表示，如下所示：T = 1 / ff = 1 / T其中，T表示周期，f表示频率。
振动分析的方法振动分析的方法多种多样，常见的方法包括：1.频率域分析：将信号变换到频域，通过分析信号的频谱特征来研究振动的性质。
2.时域分析：对信号在时间上的变化进行分析，包括振动的周期、振幅、相位等。
3.模态分析：研究物体的固有振动特性，包括固有频率、固有振型等。
不同的方法适用于不同的振动分析需求。
例如，频率域分析适用于研究多频振动、共振等问题；时域分析适用于研究瞬态振动、时变振动等问题；模态分析适用于研究结构动力学问题。
振动分析的应用振动分析在工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1.机械工程：在机械系统中，振动分析可以用于判断设备的正常运行状态、诊断故障、优化设计等。
例如，在发动机振动分析中，可以通过监测振动信号来判断发动机的工作状态以及是否存在异常情况。
2.土木工程：在建筑结构中，振动分析可以用于评估结构的稳定性和安全性。
例如，在地震工程中，可以通过振动分析来评估建筑物在地震中的响应情况，从而指导抗震设计。
3.航空航天工程：在飞行器设计中，振动分析可以用于评估飞行器的结构可靠性、减轻重量、提高性能等。
例如，在航空发动机设计中，振动分析可以用于预测叶片振动情况，从而进行结构优化。
除了以上的应用领域，振动分析还被广泛应用于汽车工程、电力工程、电子工程等领域。
工程动平衡操作方法
工程动平衡操作方法工程动平衡是指在机械设备运行中，通过调整和平衡设备的各个部件，使其在高速旋转时不产生过大的振动和不平衡力，确保设备的正常运行和安全性。
工程动平衡操作方法主要包括以下几个步骤：1. 振动测试：首先需要对设备进行振动测试，以了解设备存在的不平衡情况。
常用的振动测试方法包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器等设备，通过记录设备的振动数据可以确定设备的不平衡问题，并确定需要进行平衡的部位。
2. 确定不平衡部位：根据振动测试的结果，确定设备的不平衡部位。
通常不平衡部位集中在旋转部件，比如轴、风扇叶片、转子等。
同时，还需要对不同转速下的不平衡情况进行测试，以便确定动平衡的精度和调整范围。
3. 选择平衡方法：根据设备的不平衡部位和结构特点，选择适当的平衡方法。
常用的平衡方法有两种：添加平衡质量和削减平衡质量。
添加平衡质量是指在不平衡部位上添加适当的平衡块，以达到平衡的目的；削减平衡质量是指在不平衡部位上去除适当的平衡块，以达到平衡的目的。
选择平衡方法需要考虑设备的结构、工作条件和平衡要求等因素。
4. 平衡调整：根据平衡方法进行相应的平衡调整。
对于添加平衡质量的方法，可以通过在不平衡部位上增加平衡块的方式进行调整；对于削减平衡质量的方法，可以通过去除不平衡部位上的平衡块的方式进行调整。
在调整平衡时，一般采用试重法或计算法来确定平衡块的精确位置和质量。
5. 再次测试：平衡调整完成后，需要再次进行振动测试，以验证平衡效果。
通过振动测试可以判断设备的振动是否在合理范围内，并对需要进行进一步调整的部位进行确定。
6. 平衡后处理：在平衡调整完成后，需要对设备进行相应的防护措施。
比如添加密封件、固定螺栓或采用粘贴剂等方式，以防止平衡块在设备运行中脱落或移位，确保设备的安全运行。
总而言之，工程动平衡是一项重要的工程技术，它通过振动测试、确定不平衡部位、选择平衡方法、平衡调整、再次测试和平衡后处理等步骤，确保设备在高速旋转中能够保持稳定平衡。
动平衡试验
动平衡试验简介动平衡试验是一种通过对旋转部件进行试验和分析，以确定其质量分布和几何形状是否造成不平衡的方法。
在机械制造、航空航天、汽车制造等领域中，动平衡试验被广泛应用于提高设备工作效率、减少振动和噪音等方面。
本文将介绍动平衡试验的原理、方法以及应用。
原理任何旋转部件都可能在加速转动时产生不平衡。
不平衡会引起机械振动和噪音，降低设备性能和寿命。
动平衡试验的原理是通过在旋转部件上添加校正质量，使得整个旋转系统的质量分布均匀，消除不平衡。
动平衡试验的核心思想是将旋转部件放置在支撑架上，以其重心为轴心进行旋转。
当旋转速度达到设定值时，通过测量振动大小和位置，确定不平衡的位置和大小，进而计算出添加校正质量的位置和大小。
方法1.准备工作：在进行动平衡试验之前，首先需要准备一台平衡试验仪器，如动平衡机。
其次，需要准备校正质量，通常选择铅块作为校正质量，根据不平衡的位置和大小确定铅块的位置和数量。
2.安装旋转部件：将待测旋转部件安装在支撑架上，并确保旋转部件可以自由旋转。
3.调整支撑架：调整支撑架的水平度，使得旋转部件能够保持稳定旋转。
4.开始试验：启动动平衡机，逐渐增加旋转速度，直到达到设定值。
同时，通过传感器测量旋转部件的振动大小和位置。
5.分析结果：根据测量数据分析不平衡的位置和大小，并计算添加校正质量的位置和大小。
6.添加校正质量：根据计算结果，在旋转部件上添加校正质量，并重新进行试验，直到测量数据符合要求。
7.结束试验：确认旋转部件已经达到平衡状态后，停止试验，并记录试验结果。
应用动平衡试验在各个领域都有广泛的应用。
下面以几个常见领域为例进行介绍：机械制造在机械制造中，动平衡试验可以用于机械设备、发动机等旋转部件的平衡调试。
通过动平衡试验，可以有效降低振动和噪音，提高设备的性能和寿命。
航空航天在航空航天领域，各种旋转部件都需要进行动平衡试验。
例如，飞机发动机的涡轮轴、风扇叶片等都需要进行平衡调试，以确保其正常运行和安全性。
振动测量分析基础知识
振动测量分析基础知识振动测量分析是指对物体振动特性进行测量和分析的过程，常用于工程领域的振动分析、故障诊断和结构健康监测。
在进行振动测量分析时，需要掌握一些基础知识，包括振动的基本概念、振动测量的方法、振动信号的分析与处理等。
一、振动的基本概念1.振动：物体围绕其中一位置或平衡位置作往复或周期性运动的现象。
2.振动的主要参数：振幅、周期、频率、相位和相位差。
3.振动的分类：自由振动和受迫振动，以及简谐振动和非简谐振动。
二、振动测量的方法1.直接法：通过直接接触目标物体或其附近的测点，使用传感器实时测量振动信号。
常用的传感器有加速度计、位移传感器和速度计等。
2.非接触法：通过无线传感技术、光学传感技术或红外线传感技术等，对远离目标物体的振动信号进行测量。
常用的传感器有激光测振仪、红外线摄像机和毫米波雷达等。
3.振动传感网络：通过多个传感器分布在目标物体上，实现多点同时测量和数据采集，进行全局振动监测和分析。
三、振动信号的分析与处理1.时域分析：通过对振动信号的波形进行观察和分析，得到信号的振幅、周期、频率以及时间变化规律。
2.频域分析：将时域信号转换为频域信号，通过傅里叶变换等方法，得到信号的频率成分和能量分布，可进行频谱分析和频率响应分析。
3.相位分析：通过测量不同测点的相位差，可以获得信号的相位关系和振动传播速度。
4.整频带法：对振动信号进行整个频率范围的分析，用于诊断和评估整个系统的振动特性。
5.专频法：对振动信号在特定频率范围内的分析，用于更精确地检测特定故障或异常情况。
振动测量分析在工程领域有着广泛的应用，例如在机械设备的故障诊断中，可以通过振动信号的分析来判断设备的健康状况和故障原因；在建筑物结构健康监测中，可以通过振动传感器对结构的振动参数进行实时监测，预防和诊断结构损伤等。
随着传感器技术和信号处理算法的不断发展，振动测量分析的精度和应用范围也在不断扩大，对振动的研究和应用产生了积极的推动作用。
动平衡的标准
动平衡的标准动平衡是指在机械系统中，各部件的质量和速度分布使得系统整体保持平衡状态。
在工程实践中，动平衡是非常重要的，它能够有效地减少机械系统的振动和噪音，提高系统的稳定性和工作效率。
为了达到良好的动平衡效果，需要按照一定的标准进行设计和检测。
本文将从动平衡的标准入手，介绍动平衡的相关知识和要点。
首先，动平衡的标准主要包括两个方面，一是质量的平衡，二是速度的平衡。
质量的平衡要求各部件的质量分布均匀，不会产生偏心力；速度的平衡则要求各部件的线速度和角速度在运转时保持平衡，不会产生震动和共振。
因此，动平衡的标准是基于质量和速度平衡的要求而制定的。
在进行动平衡设计时，需要根据实际情况和要求确定相应的标准。
一般来说，动平衡的标准包括以下几个方面：1. 精度要求，动平衡的精度要求取决于机械系统的工作条件和要求。
一般来说，对于高速旋转的部件，如飞机发动机的涡轮叶片，要求的动平衡精度更高；而对于低速旋转的部件，如汽车轮胎，要求的动平衡精度相对较低。
2. 平衡质量的限制，动平衡的标准还包括对平衡质量的限制。
根据质量平衡的要求，各部件的质量分布应符合一定的比例和范围，以保证系统的平衡性。
对于不同类型的机械系统，其平衡质量的限制也会有所不同。
3. 平衡速度的要求，动平衡的标准还包括对平衡速度的要求。
在设计和检测过程中，需要根据系统的工作条件和要求确定各部件的线速度和角速度的平衡范围，以保证系统的稳定性和安全性。
4. 检测方法和设备，动平衡的标准还包括对检测方法和设备的要求。
在进行动平衡设计和检测时，需要选择合适的检测方法和设备，以保证检测结果的准确性和可靠性。
总之，动平衡的标准是保证机械系统正常运转和工作效率的重要依据。
在实际工程中，需要根据具体情况和要求确定相应的标准，并采取相应的措施和方法进行设计和检测。
只有严格按照标准要求进行动平衡设计和检测，才能确保机械系统达到良好的动平衡效果，提高系统的稳定性和工作效率。
振动分析文档
振动分析引言振动是物体在其平衡位置附近往复运动的现象。
振动分析是研究物体在振动状态下的力学性质和行为的科学。
它在许多领域中得到广泛应用，包括工程学、物理学、地震学等。
本文将介绍振动分析的基本概念、方法和应用。
基本概念振动的定义振动是物体围绕其平衡位置往复运动的现象。
在振动过程中，物体将从其平衡位置偏离一定的距离，然后又返回到平衡位置。
这种往复运动不断重复，形成周期性的振动。
振动的特征振动有许多特征，包括振幅、频率和周期。
振幅是物体从平衡位置偏离的最大距离；频率是物体每秒钟重复振动的次数；周期是物体完成一次完整振动所需要的时间。
固有频率每个物体都有一种固有频率，即当物体受到外力驱动时，会产生最大幅度振动的频率。
固有频率取决于物体的质量、刚度和形状。
振动分析方法自由振动自由振动是指物体在没有外力驱动的情况下进行的振动。
在自由振动中，物体受到其初始位移和初始速度的影响，以固有频率进行振动。
强迫振动强迫振动是指物体受到外力驱动的情况下进行的振动。
外力可以是周期性的，也可以是非周期性的。
在强迫振动中，物体的振幅和相位将受到外力的影响。
静力平衡分析在振动分析中，静力平衡分析是一个重要的步骤。
它用于确定物体在平衡位置的受力情况，以及物体的初始位移和初始速度。
动力学分析动力学分析用于研究物体在振动状态下的运动规律。
动力学方程可以通过牛顿第二定律得到，它描述了物体在受力作用下的加速度和位移之间的关系。
振动分析中的应用工程学中的应用振动分析在工程学中有广泛的应用。
例如在结构工程中，振动分析可以用于确定建筑物、桥梁和机械设备的固有频率和振动模态，以避免共振和结构破坏的发生。
此外，在电子设备和汽车工程中，振动分析可以用于评估零部件的可靠性和耐久性。
物理学中的应用振动分析在物理学中也有重要的应用。
例如在波动理论中，振动分析可以用于研究机械波和电磁波的传播和干涉现象。
此外，在量子力学中，振动分析可以用于描述原子和分子的振动模式和能级结构。
振动量测分析及动平衡
準不平衡
F1
F1 e
Cg
Cg
F2
Cg
F2
準不平衡是由靜不平衡與力偶不平衡所組合而成。兩個平面的兩個離心力大小不等但方 向相差180度，慣性主軸與旋轉軸相交，但交點偏離質心。
轉子平衡概念
不平衡的類型 4.動不平衡 ( Dynamic Unbalance )
靜不平衡
+ 力偶不平衡 =
動不平衡
F1
慣性主軸
振動量測分析 與動平衡校正實務
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課程內容
一.振動的現象 二.振動訊號的基本構成 三.頻譜分析原理與振動診斷 四.转子动平衡 五.實例分析 六.转子動平衡注意事项
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❖振動現象
自人類使用機械以來，振動抑制問題一直是個重要課 題。近年來由於量測儀器及振動知識的進步，振動抑 制技術已經整合在機械設計中，而且也穫得很好的效 果。因此瞭解機械振動的量測分析技術，將大大地助 益於機械性能的改善。
•組件鬆動 基本特徵: 鬆動可能發生在大的結構件或旋轉件上, 倍頻很高且很多倍頻出現,且量 測不同方向(水平,垂直,軸向), 振動量會不一樣 引起的原因: 結構件與所在承靠面鬆動或分離,軸承鬆動或間隙, 連軸器鬆動
• 滾動軸承(滾珠及滾柱軸承)問題 基本特徵: 其特徵頻率和轉速, 軸承內外環直徑, 軸承珠數及壓力角有關 引起的原因: 軸承的瑕疵,或組裝過程中撞傷, 及有異物侵入
平衡的要求與等級標準
靜平衡與動平衡的選擇
轉子寬度:b 轉子直徑:D
2.0
B:動平衡(雙平面) 1.5 b/D
1.0
A:靜平衡(單平面) 0.5
0
0.1
0.2 0.3 0.4
1
振动检测与动平衡校正讲义
頻譜分析儀常見的基本設定
1.頻寬(Bandwidth) 2.條數 3.Window 4.Display Unit (Rms,Peak) 5.Log/Linear Display 6.Trigger/Free Run 7.Sensitivity 頻率解析度 f=頻寬/條數 Record Time t=1/ f
根據不同的振動訊號㈵性， 選用不同的振幅檢出器
適用RMS Detector
適用Peak Detector
振 動 頻 率
• 單位時間內的振動次數，稱為振動頻率 • 由於每㆒種不同的現象會產生不同頻率的振動，所以 頻率的分析成為進㆒步了解其物理現象的重要工具。
根據傅麗葉定理，每㆒種波型都可以分解成㆒系列正弦波的組合
-
+ + + + +
Kistler 剪力型加速規剖面圖
壓電式加速度計
• 兩種主要類型： – 電荷型：㊜合高溫用 – 電壓型：㊜合㆒般用 • ㊝點： – 頻寬高（約到25kHz㊧㊨） – 質量、體積小（1 gm 以㆘） – 價格合宜 – 安裝容易 • 缺點：低頻響應㈲先㆝㆖的限制
電容式加速度計
• 近幾年推出的新產品 • 針對低頻（DC~2kHz)與高感度的需求 • 應用：㆞震、建築物微振、電梯、汽車
• 貳、使用雙通道頻譜分析儀量FRF (量相位差)
• 參、使用同步閃頻儀
振動的量測單位
振動的量測單位㈲㆔種，位移(displacement)，速度(velocity)， 加速度(acceleration)。對於㆗、高頻振動信號的頻譜分析㆒般用 速度與加速度作量測，較低頻的振動信號及機械元件的相對振動 間隙則用位移作量測。
• 假像(Aliasing)
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什么是轴承？
轴承（Bearing）是 当代机械设备中一种 重要零部件。它的主 要功能是支撑机械旋 转体，降低其运动过 程中的摩擦系数，并 保证其回转精度
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常见轴承种类
滚动轴承
滑动轴承
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什么是轴承箱？
轴承箱是一种起支撑 和润滑轴承作用的箱 体零件。同时，承受 设备在工作时产生的 轴向和径向力。在有 旋转轴的设备中，轴 一般是由轴承支撑起 来旋转的，轴承则安 装在轴承箱中，轴承 箱中注有润滑油，在 工作过程中，使轴承 得到润滑。
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常见轴承箱种类
一体式轴承箱
双支撑轴承箱
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什么是齿轮箱？
齿轮箱顾名思义就是 大小各异齿轮的组合， 主要功能：加速减速, 就是常说的变速齿轮 箱；改变传动方向； 改变转动力矩；离合 功能；分配动力
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常见齿轮箱种类
变速齿轮箱
外观
内部视图
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什么是风力发电？
风能具有一定的动 能 通过风轮机将风能转化 为机械能，拖动发电机 发电。风力发电的原理 利用风带动风车叶片旋 转， 再通过增速器将旋转的 速度提高来促使 发电机发电的。依据目 前的风车技术， 大约3m/s的微风速度便 可以开始发电。
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常见风力发电的种类
水平轴风力发电 点击观看风力发电的应用
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垂直轴风力发电
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什么是压缩机？
用来压缩 气体借以 提高气体 压力的机 械称为压 缩机。
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压缩机的种类
离心式压缩机 点击观看压缩机工作原理 昆山祺迈测控设备有限公司
轴流式压缩机
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常见风机种类
离心风机
轴流风机
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什么是水泵？
水泵是输送液体或使 液体增压的机械。它 将原动机的机械能或 其他外部能量传送给 液体，使液体能量增 加，主要用来输送液 体包括水、油、酸碱 液、乳化液、悬乳液 和液态金属等。
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常见水泵种类
离心水泵
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常见联轴器种类
弹性联轴器
膜片联轴器
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什么是电机？
电机（Motor）是把 电能转换成机械能的 一种设备。它是利用 通电线圈产生旋转磁 场并作用于转子形成 磁电动力旋转扭矩。 电动机主要由定子与 转子组成，通电导线 在磁场中受力运动的 方向跟电流方向和磁 感线（磁场方向）方 向有关。电动机工作 原理是磁场对电流受 力的作用，使电动机 转动。
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常见电机种类
滚动轴承
滑动轴承
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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什么是风机？
风机是依靠输入的机 械能，提高气体压力 并排送气体的机械， 它是一种从动的流体 机械。风机是中国对 气体压缩和气体输送 机械的习惯简称，通 常所说的风机包括通 风机，鼓风机，风力 发电机。
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轴流水泵
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什么是CNC机床？
CNC机床是目前使用 较为广泛的数控机床 之一。它主要用于轴 类零件或盘类零件的 内外圆柱面、任意锥 角的内外圆锥面、复 杂回转内外曲面和圆 柱、圆锥螺纹等切削 加工，并能进行切槽、 钻孔、扩孔、铰孔及 镗孔等
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常见CNC机床种类
变向齿轮箱
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什么是联轴器？
用来联接不同机构中 的两根轴（主动轴和 从动轴）使之共同旋 转以传递扭矩的机械 零件。在高速重载的 动力传动中，有些联 轴器还有缓冲、减振 和提高轴系动态性能 的作用。联轴器由两 半部分组成，分别与 主动轴和从动轴联接。 一般动力机大都借助 于联轴器与工作机相 联接。