动平衡培训

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一、动平衡技术的概述

今天，几乎在所有转子的设计、制造及使用中，动平衡已经是必不可少的工艺过程。经平衡后的转子可以延长机器的寿命，改善其性能，得到平衡无振动的运转，同时也为节约能源创造了条件。

转子的动平衡，一般在转子的左、右两个校正面进行平衡（卧式平衡），或上、下两个校正面进行平衡（立式平衡）。

在动平衡机的发展过程中，过去一直是采用单面交替测量法，即测量时以转子的一侧轴承或校正平面作为固定面，在另一侧轴承或校正平面上进行测量和校正，然后再做相反的操作。现在基本不使用这种方法，目前采用双面同时测量进行校正的方法。

二、引起不平衡的基本原因可归纳为三类：

1.设计与制造误差，如：旋转零件结构不均匀对称；转子上有未加工的表面；由于配合粗糙产生径向和轴向振摆；键短于键槽；可动零件未对称安装且有间隙；电机设计磁场不均。

2.材料缺陷，如：铸件有气孔，材料密度不匀；材料厚度不一致；又如焊接结构，滚动轴承的转动误差和间隙。

3.加工与装配误差，如：焊接和浇铸上的造型缺陷；切削加工上的切削误差；由于加工产生永久变形；固定螺钉拧紧程度不均引起挠曲；转配零件不一致等。

三、动不平衡与静不平衡：

1.静不平衡：转子的主惯性轴平行地偏离轴线。

2.偶不平衡：转子的主惯性轴与轴线交于重心。

3.动不平衡：转子的主惯性轴相对于轴线倾斜，但不相交。

厚度与直径之比小于0.2的盘状转子，一般只需进行静平衡。圆柱形转子或厚度与直径之比大于0.2的盘状转子应根据转子的工作转速来决定平衡方式。

M=1/2.e.G（克.毫米）

四、刚性转子与绕性转子的概念

1.刚性转子：即大部分转子在工作转速下，不平衡状态并不改变，或稍有一点不显著的改变，这种转子称为刚性转子。

这就是说转子的不平衡可视为固定量值，而与转速无关，同时，在从启动直到工作转速的任意转速下，均可对转子平衡。

2.绕性转子：即转子在高速旋转下，产生很大的弹性和塑性变形，因而改变不平衡状态，从而与轴线不对称，这种转子称为绕性转子。

五、动平衡机的分类

1.硬支承动平衡机

即平衡转速远低于参振系统共振频率的动平衡机，一般取ω＜0.3ω0。因在低于共振频率下工作，相对而言，支承摆架处于“硬”的状态，转子可以在接近实际轴承条件下进行动平衡校正，其转速较低，故启动时间较短，效率较高。因受共振频率限制，试验转速不能太高。2.软支承动平衡机

即平衡转速大于参振系统共振频率的动平衡机，一般取ω＞2ω0

3.半硬支承动平衡机

即平衡转速低于参振系统共振频率的动平衡机，一般取0.3ω0＜ω＜0.5ω0

六、不平衡的校正形式

平衡过程中测得的不平衡，是通过测量后的校正操作加以消除。校正时一般将平衡重量加在转子上较轻的部分，或者去掉较重的部分。此外，极少数的转子如风扇叶片，可以通过叶片的弯曲，也就是改变转子的形状来达到平衡。

1.在不平衡的相反方向上配制校正重块

⑴焊接：采用凸焊方法，使用的焊片有一定宽度及厚度，长度随不平衡量的大小而定。

⑵锡焊：平衡小型电机的转子，有时采用锡焊的方法。

⑶铆接：将铆钉作为平衡块来使用，如叶片、离合器摩擦片等。

⑷拧螺钉：在转子的一定半径的圆周上等距离地设置螺孔，且按不平衡量的大小拧入不同长度的螺钉来进行平衡。

⑸专用校正重块：适合转子的形状和结构，操作方便。

2.在不平衡方向去重

⑴钻孔：广泛被采用。

⑵镗削：用于不平衡量非常大的转子。

⑶磨削：表面光滑的转子，如叶片、泵的叶轮、磁鼓、离心式分离器

转子等。

⑷凿削：涡轮或大型齿轮

⑸铣削：在平衡中具有均匀厚度的凸片或加强筋的转子。

以上所述的各种方法中，不管采用哪种方法，必须注意做到：校正时不破坏转子的性能；采用适合转子结构的合理方法，以减少校正误差；包括校正的准备工作在内，操作要简单且效率高。

七、正确选用动平衡机

为了正确选用动平衡机，首先必需对被校验的旋转工件的结构用途、动平衡精度要求（许用不平衡量）。工件转速、支承条件、传动方式等等各方面有充分的分析和了解。同时，对动平衡机的各项性能指标、规格、特点也应有充分了解。

1.动平衡机的精度是指动平衡机的最小检测量，动平衡机的最小检测量必需小于转子的许用不平衡量。转子的许用不平衡量e（微米）是由设计者规定的。

2.要考虑试件最大直径、试件两支承间距离、试件轴颈范围。

3.动平衡机规范中规定了“动平衡转速”，是指动平衡机在作动平衡校验时的转速。分为“固定转速”和“无级转速”两种。在选择动平衡机的转速时，要考虑的因素很多。有人认为在校验动平衡时的转速应该与该转子在实际工作时的转速一致，因此往往对转速提出较高的要求。其实，对刚性转子而言，不论其实际工作转速，还是动平衡转速，都远远低于转子本身的临界转速，因此只要在“低速”时能

保证达到动平衡精度要求，转子在实际工作转速条件下仍能达到规定的精度要求。如果转速过高，则对动平衡机而言启动功率、操作时间、润滑保养等均比低转速时要求高。因此，在保证精度的前提下，尽可能在较低的转速下作动平衡校验。因此对于校验刚性转子的动平衡机，通常称为“低速动平衡机”。

4.动平衡机的传动方式有万向连轴节传动、橡胶带或丝织带拖动（又

名圈带拖动）、气动、自驱动等等。

5.动平衡机的支承形式有V型槽支承、滚轮支承和轴瓦支承。

⑴.V型槽支承结构简单，使用比较方便，对不同转子均可适用。但由于这种支承方式是一种滑动摩擦方式，所以工作时要考虑润滑问题，同时转子的转速不宜过高，否则容易引起轴承的磨损或转子轴颈的磨损。适用于小型高精度动平衡机。

⑵.滚轮架支承方式是一种常见的支承方式。由于采用了滚轮架支承，转子在工作时其轴颈处于滚动摩擦状态，故对轴承的润滑要求比较低，使用和保养均比较方便，对于不同轴颈的转子均可以适用。但由于滚轮支承方式对支承滚轮会引起附加的不平衡，一定程度上会影响动平衡精度。一般适用于大批量生产，精度要求不太高的中型动平衡机。

⑶.轴瓦支承式动平衡机，其结构比较复杂，因为其是一种滑动摩擦轴承，所以维护保养均比较复杂，对于不同轴颈的转子必需配置相应的轴瓦，使用不太方便。一般适用于大型动平衡机。

八、动平衡机应定期进行定标。