第六章机械的平衡

1、 第六章第六章 机械的平衡机械的平衡一、机械平衡的目的及内容一、机械平衡的目的及内容二、刚性转子的平衡计算二、刚性转子的平衡计算三、刚性转子的平衡实验三、刚性转子的平衡实验四、转子的许用不平衡量四、转子的许用不平衡量五、平面机构平衡五、平面机构平衡6-1 机械平衡的目的及内容机械平衡的目的及内容1. 机械平衡的目的 机械在运转时，构件所生产的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力。例6-1 磨削工件的砂轮 增大了运动副中摩擦和构件中的应力，降低了机械效率和使用寿命，影响机械本身的正常工作， 也必将引起机械及其基础产生强迫振动，甚至产生共振。ABSSm=12.5 kge=1 mmn = 600

2、0 r/minFF= me 2 r = 5000 N其方向作周期性变化F在转动副中引起的附加反力是砂轮自重的40倍。 对于高速高精密机械尤为重要； 机械平衡的目的就是设法将构件的不平衡惯性力加以平衡，以消除或减少惯性力的不良影响。机械的平衡是现代机械的一个重要问题。 对于此类机械则是如何合理利用不平衡惯性力的问题。 但某些机械却是利用构件产生的不平衡惯性力所引起的振动来工作的。2.机械平衡的内容 在机械中，由于各条件的结构及其运动形式的不同，其所产生的惯性力和平衡方法也不同。（）转子的平衡（）转子的平衡转子的不平衡惯性力可利用在其上增加或除去一部分质量的方法加以平衡。其实质是通过调节转子自身质

3、心的位置来达到消除或减少惯性力的目的。1）刚性转子的平衡 刚性转子n(0.60.75)nc1的平衡，是按理论力学中的力学平衡理论进行的。静平衡动平衡只要求其惯性力平衡；同时要求其惯性力和惯性力偶矩的平衡。2）挠性转子的平衡 挠性转子n(0.60.75)nc1的平衡，其平衡是基于弹性梁的横向振动理论。（2）机构的平衡）机构的平衡 作往复移动或平面复合运动的构件，其所产生的惯性力无法在该构件上平衡，而必须就整个机构加以平衡。 即设法使各运动构件惯性力的合力和合力偶得到完全或部分的平衡，以消除或降低其不良影响。 此类平衡问题为机构的平衡或机械在机座上的平衡。 第六章第六章 机械的平衡机械的平衡一、机

4、械平衡的目的及内容一、机械平衡的目的及内容二、刚性转子的平衡计算二、刚性转子的平衡计算三、刚性转子的平衡实验三、刚性转子的平衡实验四、转子的许用不平衡量四、转子的许用不平衡量五、平面机构平衡五、平面机构平衡 刚性转子的平衡计算刚性转子的平衡计算 刚性转子的平衡实验刚性转子的平衡实验转子的许用不平衡量转子的许用不平衡量平面机构的平衡平面机构的平衡 掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法；掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法； 了解平面四杆机构的平衡原理。了解平面四杆机构的平衡原理。本章教学目的本章教学目的本章教学内容本章教学内容本讲重点：本讲重点： 刚性转子静、动平衡的原理刚性转子静、动平衡的原理和方

5、法和方法 故这类转子称为静不平衡转子。 其质量可近似认为分布在同一回转平面内。 这时其偏心质量在转子运转时会产生惯性力，6-2 刚性转子的平衡计算刚性转子的平衡计算 为了使转子得到平衡，在设计时就要根据转子的结构，通过计算将转子设计成平衡的。1.刚性转子的静平衡计算（1）静不平衡转子对于轴向尺寸较小的盘形转子(b/D 0.2)， 因这种不平衡现象在转子静态时就可表现出来，ABD回转平面mmrFG 平衡后转子的各偏心质量（包括平衡质量）的惯性力的合力为零。 对于 静不平衡转子，利用在其上增加或除去一部分质量，使其质心与回转轴心重合，即可使转子的惯性力得以平衡的方法。（2）静平衡及其条件静平衡静平

6、衡的条件F0即（3）静平衡计算 静平衡计算主要是针对由于结构所引起的静不平衡的转子而进行平衡的计算。 根据其结构，计算确定需增加或除去的平衡质量，使其在设计时获得静平衡。例6-2 盘形凸轮的静平衡计算 对于动不平衡转子，通过选定两个回转平面及作为平面基面， 这种不平衡只有在转子运转时才能显现出来的，故称此类转子为动不平衡转子。 其质量就不能分布在同一回转平面内，而往往是分布在若干个不同的回转平面内。2. 刚性转子的动平衡计算（1）动不平衡转子 对于轴向尺寸较大的转子（b/D0.2)， 这时即使转子的质心在回转轴线上，但各偏心质量所形成的惯性力偶仍不平衡，而且其作用方位是随转子的回转而变化的。（

7、2）动平衡及其条件动平衡 ，再分别在这两个面上增加或除去适当的平衡质量，使转子在运转时各偏心质量所产生的惯性力和惯性力偶矩同时得以平衡。这种平衡方法称为动平衡。动平衡两个概念：1、动平衡转子；2、对转子动平衡。 即根据其结构计算确定其上需增加或除去的平衡质量，使其在设计时获得动平衡。（3）动平衡计算动平衡计算是针对结构动不平衡转子而进行平衡的计算。 刚性转子动平衡的条件：各偏心质量（包括平衡质量）产生的惯性力的矢量和为零，以及这些惯性力所构成的力矩矢量和也为零，F0，即M0例6-3 内燃机曲轴例6-4 双凸轮轴例6-5 某印刷机的三凸轮轴的平衡计算6-3 刚性转子的平衡实验刚性转子的平衡实验

8、对于经平衡计算在理论上已经平衡的转子，由于其制造精度和装配的不精确、材质的不均匀等原因，就会产生新的不平衡。但这种无法用计算来进行平衡，而只能借助于实验平衡。 平衡实验是用实验的方法来确定出转子的不平衡量的大小和方位，然后利用增加或除去平衡质量的方法予以平衡。1静平衡实验（1）实验设备导轨式静平衡仪滚轮式静平衡仪（2）实验方法 先将转子放在平衡仪上，轻轻转动，直至其质心处于最低位置时才能停止。 此时在质心相反的方向加校正平衡质量，再重新转动。 反复增减平衡质量，直至呈随遇平衡状态，即转子达到了静平衡。（3）实验特点结构简单、操作方便。能满足一定精度要求，但工作效率低。对于批量转子静平衡，可采用

9、一种快速测定平衡的单面平衡机。2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。（1）实验设备 动平衡实验机主要由驱动系统、支承系统、测量指示系统等部分组成。例6-6 光电式动平衡机（2）实验原理 目前多数动平衡机是根据振动原理设计的，测振传感器将因转子转动所引起的振动转换成电信号，通过电子线路加以处理和放大，最后用仪器显示出被测试转子的不平衡质量矢径积的大小和方位。3现场平衡 对于一些尺寸非常大或转速很高的转子，一般无法在专用动平衡机上进行平衡。 即使可以平衡，但由于装运、蠕变和工作温度过高或电磁场的影响等原因，仍会发生微小变形而造成不平衡。在这种情况下，一般可进行现场平衡。 现场平

10、衡 就是通过直接测量机器中转子支架的振动，来确定其不平衡量的大小及方位，进而确定应增加或减去的平衡质量的大小及方位，使转子得以平衡。例 6-7 动平衡机的工作原理 转子的质心至回转轴线的许用偏心距以e表示，它是与转子质量无关的绝对量，用于衡量转子平衡的优劣或衡量平衡的检测精度时，比较方便。 转子的许用不平衡质径积以mr表示，它是与转子质量有关的一个相对量。常用于具体给定的转子，它比较直观又便于平衡操作。6-4 转子的许用不平衡量转子的许用不平衡量经过平衡实验的转子，不可避免的还会有一些残存的不平衡。若要这种残存的不平衡量愈小，则需平衡实验装置愈精密、测试手段愈先进和平衡技术愈高。 因此，根据工

11、作要求，对转子规定适当的许用不平衡量是很有必要的。1许用不平衡量表示方法质径积表示法偏心距表示法两种表示法的关系：emr /m2转子的平衡精度等级与许用不平衡量的确定（1）转子的平衡精度A和平衡等级， 国际上已标准化(表 6-1)。（2）转子许用不平衡量的确定 表6-1中的转子不平衡量以平衡精度A的形式给出，其值可由下式求得：Ae /1000 mm/s式中为转子的角速度（rad/s）。 对于静不平衡的转子，许用不平衡量e在选定A值后可由上式求得。 对于动不平衡转子，先由表中定出e，再求得许用不平衡质径积mrme，然后将其分配到两个平衡基面上。aSb如下图所示，两平衡基面的许用不平衡质径积可按下

12、式求得mr=mrb/(a+b)mr=mra/(a+b)6-6 平面机构的平衡平面机构的平衡 机构的平衡，由于机构各构件在运动时所产生的惯性力可以简化为一个通过质心的总惯性力和总惯性力偶矩，并全部由基座承受。所以，平面机构的平衡就要设法平衡这个总惯性力和总惯性力偶矩。 机构平衡的条件 作用于机构质心的总惯性力和总惯性力偶矩应分别为零。 通常，对机构只进行总惯性力的平衡，所以欲使机构总惯性力为零，应使机构的质心加速度为零，即应使机构的质心静止不动。即 F0 ， M0 采用完全平衡法，平衡效果很好。但会使机构的质量或体积大为增加，故一般采用部分平衡法。 完全平衡n个构件的单自由度机构的惯性力，应至少

13、加 n/2个平衡质量，这样就使机构的质量大大增加。所以一般不采用这种方法，而多采用部分平衡的方法。（2）利用平衡质量平衡研究表明结论例6-8 铰链四杆机构的完全平衡例6-9 曲柄滑块机构的完全平衡1完全平衡 机构的完全平衡是指机构的总惯性力恒为零。为了达到机构的完全平衡的目的，可采用如下措施：（1）利用对称机构平衡2部分平衡 机构的部分平衡是对机构的总惯性力只需平衡其中的一部分的平衡。机构的部分平衡有以下几种方法。（1）利用平衡机构平衡 采用往复惯性力的部分平衡法，既可减少惯性力的影响，又可减少需加的平衡质量。一般对机械的工作较为有利。结论例6-10 曲柄滑块机构的部分平衡例6-11 铰链四杆

14、机构的部分平衡（2）利用平衡质量平衡（3）利用弹簧平衡（2）对于静不平衡的转子，无论它有多少个偏心质量，都只需要适当地增加一个平衡质量即可获得平衡,即对于静不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为1。结论：（1）静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离心静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零或质径积的向量和为零。惯性力的合力为零或质径积的向量和为零。 小结： (1) 动平衡的条件：当转子转动时，转子上分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩均为零。(2) 对于动不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为对于动不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为2

15、。动不平衡又称为双面平衡，而静平衡则称为单面平衡。动不平衡又称为双面平衡，而静平衡则称为单面平衡。 (3) (3) 经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子则经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子则不一定是动平衡的。不一定是动平衡的。思考题讨论：思考题讨论：（1）静平衡与动平衡有何区别？）静平衡与动平衡有何区别？ 哪些构件需要进行动平衡？哪些构件需要进行动平衡？（2）何谓转子动平衡设计？）何谓转子动平衡设计？ 转子动平衡设计与动平衡实验有何区别？转子动平衡设计与动平衡实验有何区别？（3）在需要平衡的转子上如何选择平衡面？）在需要平衡的转子上如何选择平衡面？（4）影响转子平

16、衡精度的主要因素？）影响转子平衡精度的主要因素？第六章第六章 机械的平衡机械的平衡第一节第一节 概述概述第二节第二节 刚性转子的静平衡及动平衡刚性转子的静平衡及动平衡第三节第三节 刚性转子的平衡试验及平衡精度刚性转子的平衡试验及平衡精度第四节第四节 挠性转子动平衡简介挠性转子动平衡简介第五节第五节 平面机构平衡简介平面机构平衡简介6-1 概概 述述 一、机械一、机械平衡的目的的目的(1)(1)减轻或消除机械不平衡减轻或消除机械不平衡(2) (2) 利用机械不平衡利用机械不平衡二、机械平衡的内容及分类二、机械平衡的内容及分类转子的平衡：其惯性力和惯性力矩的平衡问题。转子的平衡：其惯性力和惯性力矩

17、的平衡问题。（2）挠性转子的平衡）挠性转子的平衡 在机械中，对那些工作转速很高、质在机械中，对那些工作转速很高、质量和跨度很大、径向尺寸较小，运转过程量和跨度很大、径向尺寸较小，运转过程中在离心惯性力的作用下产生明显的弯曲中在离心惯性力的作用下产生明显的弯曲变形的转子。（当工作转速大于一阶临界变形的转子。（当工作转速大于一阶临界转速的转子平衡。）转速的转子平衡。）1)转子的平衡转子：绕固定轴转动的构件。转子：绕固定轴转动的构件。（1）刚性转子的平衡）刚性转子的平衡 在机械中，转子的转速较低、共振转速在机械中，转子的转速较低、共振转速较高而且其刚性较好，运转过程中产生弹性较高而且其刚性较好，运转

18、过程中产生弹性变形很小。（作转速低于一阶临界转速的转变形很小。（作转速低于一阶临界转速的转子平衡子平衡。）机构在机架上的平衡： 总惯性力和总惯性力矩在机架上得到完全或部分平衡。2) 机构的平衡机构的平衡：一般是指存在有往复运机构的平衡：一般是指存在有往复运动或平面复合运动构件的机构平衡。动或平面复合运动构件的机构平衡。 惯性力和惯性力矩不可能在构件内部惯性力和惯性力矩不可能在构件内部消除消除 所有构件上的惯性力和惯性力矩可合所有构件上的惯性力和惯性力矩可合成为一个通过机构质心并作用于机架成为一个通过机构质心并作用于机架上的总惯性力上的总惯性力和惯性力矩。和惯性力矩。2) 平衡试验 1) 平衡设

19、计平衡设计在机械设计阶段，采取措施消除或减少产生有害振动在机械设计阶段，采取措施消除或减少产生有害振动的不平衡惯性力。的不平衡惯性力。平衡试验：平衡试验：通过试验的方法加以平衡。通过试验的方法加以平衡。平衡设计的机械：理论上达到平衡平衡设计的机械：理论上达到平衡不平衡现象：达不到原来的设计要求不平衡现象：达不到原来的设计要求制造不精确制造不精确材料不均匀材料不均匀安装不准确安装不准确二、机械平衡的方法二、机械平衡的方法1. .静平衡的概念静平衡的概念6-2 刚性转子的静平衡及动平衡刚性转子的静平衡及动平衡 一、静一、静平衡及其计算及其计算转子的平衡设计转子的平衡设计:在转子的设计阶段，尤其是在

20、对高速转子及精密转子进行在转子的设计阶段，尤其是在对高速转子及精密转子进行结构设计时，必须对其进行平衡计算，以检查其惯性力和结构设计时，必须对其进行平衡计算，以检查其惯性力和惯性力矩是否平衡。惯性力矩是否平衡。若不平衡，则需要在结构上采取措施消除不平衡惯性力的若不平衡，则需要在结构上采取措施消除不平衡惯性力的影响。影响。静不平衡现象：静不平衡现象：转子的质心不在回转轴线上，当其转动时，其偏心质量就会产生离心惯性力，从而在运动副中引起附加动压力。静平衡设计：静平衡设计：径宽比径宽比d/b5的转子（砂轮、飞轮、齿轮、盘形凸轮）：可近的转子（砂轮、飞轮、齿轮、盘形凸轮）：可近似地认为其不平衡质量分布

21、在同一回转平面内。似地认为其不平衡质量分布在同一回转平面内。1)根据转子结构定出偏心质量的大小根据转子结构定出偏心质量的大小和方位；和方位；2)计算出为平衡偏心质量需添加的平计算出为平衡偏心质量需添加的平衡质量的大小及方位；衡质量的大小及方位；3)在转子设计图上加上该平衡质量，在转子设计图上加上该平衡质量，以便使设计出来的转子在理论上达以便使设计出来的转子在理论上达到平衡。到平衡。2. 静平衡计算静平衡计算盘形转子的静平衡设计举例：已知： 分布于同一回转平面内的偏心质量为m1, m2,m3,m4 。 从回转中心到各偏心质量中心的向径为r1，r2 ，r3,r4 。 当转子以等角速度w转动时，各偏

22、心质量所产生的离心惯性力分别为：F1，F2，F3，F4。 2111Fmrw2222Fmrw2333Fmrw2444Fmrw12340FFFFF2Fmrw22222112233440mrmrmrmrmrwwwww1 12 23 34 40mrm rm rm rm ri imr质径积质径积质径积质径积mr的大小和方位，可用图解法求得：的大小和方位，可用图解法求得： 根据转子的结构情况，也可以在平衡向径根据转子的结构情况，也可以在平衡向径r的反方向的反方向r 处去掉相应的一部处去掉相应的一部分材料分材料m ，使构件得到平衡。只要保证，使构件得到平衡。只要保证mr=-=-m r 即可。即可。 质径积表

23、示在同一转速下转子上各离心惯性力的相对大小和方位。质径积表示在同一转速下转子上各离心惯性力的相对大小和方位。（2）对于静不平衡的转子，无论它有多少个偏心质量，都只需要适当地增加一个平衡质量即可获得平衡,即对于静不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为1。结论：（1）静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离心静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零或质径积的向量和为零。惯性力的合力为零或质径积的向量和为零。 二、动二、动平衡及其计算及其计算1. .动平衡的概念动平衡的概念径宽比径宽比D/b 5的转子（多缸发动的转子（多缸发动机的曲柄、汽轮机转子）。机的曲柄、汽轮机转子）。

24、特点：轴向宽度较大，其质量分特点：轴向宽度较大，其质量分布在几个不同的回转平面内。布在几个不同的回转平面内。转子的动平衡设计：转子的动平衡设计：1) 根据转子结构确定出各个不同回转平根据转子结构确定出各个不同回转平面内偏心质量的大小和位置。面内偏心质量的大小和位置。2) 计算出为使转子得到动平衡所需增加计算出为使转子得到动平衡所需增加的平衡质量的数目、大小及方位；的平衡质量的数目、大小及方位；3) 在转子设计图上加上这些平衡质量，在转子设计图上加上这些平衡质量，以便使设计出来的转子在理论上达到以便使设计出来的转子在理论上达到动平衡。动平衡。动不平衡问题：动不平衡问题：在转子运动的情况下才能显示

25、出来的不平衡现象。设转子上的偏心质量m1, m2和m3分别在回转平面1，2，3内，其质心的向径分别为r1 、r2 、r3。2. .动平衡的计算动平衡的计算 根据该转子的结构，选定两个平衡基面根据该转子的结构，选定两个平衡基面及及作为安装平衡质量的平作为安装平衡质量的平面，并将上述的各个离心惯性力分解到平面面，并将上述的各个离心惯性力分解到平面及及内，即将内，即将F1、F2及及F3分解为分解为F1、F2、F(在平面在平面内内)及及F1、F2、F（在平面（在平面内）。内）。 把空间力系的平衡问题转化为两个平面上的汇交力系的平衡问题把空间力系的平衡问题转化为两个平面上的汇交力系的平衡问题 !刚性转子

26、的动平衡设计问题可以用静平衡设计的方法来解决刚性转子的动平衡设计问题可以用静平衡设计的方法来解决！在平面在平面及及内适当的各加一个平衡质量，使两平面内的惯性内适当的各加一个平衡质量，使两平面内的惯性力之和均等于零，这个构件则完全平衡。力之和均等于零，这个构件则完全平衡。平衡基面平衡基面而言，平衡条件：而言，平衡条件：F平衡质量平衡质量m产生的离心惯性力产生的离心惯性力.1230FFFF2111111222222223333332llFFmrLLllFFmrLLllFFmrLLFmrwwww3121 12 23 30lllm rm rm rm rLLL 选定比例尺，按向径r1、r2、r3的方向作

27、平衡基面的封闭矢量图，可得质径积mIrI的大小。适当选定rI后，即可求出平衡质量mI大小。平衡质量的方位，则与 方向一致。平面内的平衡质量 m的大小和方位，可用同样方法确定 da 动平衡设计步骤：1)在转子上选定两个适于安装平衡质量的平面作为平衡平面或校正平面；2)确定需在两个平衡平面内增加的平衡质量的质径积大小和方向；3)选定向径，将平衡质量加到转子相应的方位上。小结： (1) 动平衡的条件：当转子转动时，转子上分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力及合力矩均为零。(2) 对于动不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为对于动不平衡的转子，需加平衡质量的最少数目为2。动不平衡又

28、称为双面平衡，而静平衡则称为单面平衡。动不平衡又称为双面平衡，而静平衡则称为单面平衡。 (3) (3) 经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子则经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过静平衡的转子则不一定是动平衡的。不一定是动平衡的。6-3 刚性转子的平衡试验及平衡精度刚性转子的平衡试验及平衡精度一、静一、静平衡试验试验 当刚性转子的径宽比当刚性转子的径宽比D/b5时，通常只需对转子进行静平衡试验。时，通常只需对转子进行静平衡试验。 静平衡试验所用的设备称为静平衡试验所用的设备称为静平衡静平衡仪仪。 导轨式静平衡仪：导轨式静平衡仪：1)1) 应将两导轨调整为水平且互相平行；应将两导轨

29、调整为水平且互相平行；2)2) 将转子放在导轨上，让其轻轻地自由滚动；将转子放在导轨上，让其轻轻地自由滚动；3)3) 待转子停止滚动时，其质心待转子停止滚动时，其质心S S 必在轴心的正必在轴心的正下方，这时在轴心的正上方任意向径处加一下方，这时在轴心的正上方任意向径处加一平衡质量（平衡质量（一般用橡皮泥一般用橡皮泥）；）；4)4) 反复试验，加减平衡质量，直至转子能在任反复试验，加减平衡质量，直至转子能在任何位置保持静止为止；何位置保持静止为止；5)5) 根据橡皮泥的质量和位置，得到其质径积；根据橡皮泥的质量和位置，得到其质径积；6)6) 根据转子的结构，在合适的位置上增加或减根据转子的结构

30、，在合适的位置上增加或减少相应的平衡质量。少相应的平衡质量。静平衡静平衡仪仪精度精度主要取决于转子与轨道间的滚动摩擦阻力的大小。主要取决于转子与轨道间的滚动摩擦阻力的大小。圆盘式静平衡架圆盘式静平衡架： 当转子两端支承轴的尺寸不同当转子两端支承轴的尺寸不同时，应采用这种平衡架。时，应采用这种平衡架。 二、刚性转子的动二、刚性转子的动平衡试验试验径宽比径宽比D/b5的刚性转子：的刚性转子： 必要时在制成后还要进行必要时在制成后还要进行动平衡试验动平衡试验。 动平衡试验一般需要在动平衡试验一般需要在专用的动平衡机专用的动平衡机上进行，确定需上进行，确定需加于两个平衡平面中的平衡质量的大小及方位。加

31、于两个平衡平面中的平衡质量的大小及方位。刚性转子的动平衡试验方法刚性转子的动平衡试验方法: 动平衡机上平衡和现场动平衡动平衡机上平衡和现场动平衡 通过测量转子本身或支架的振幅与相位来测定转子平衡通过测量转子本身或支架的振幅与相位来测定转子平衡基面上不平衡量的大小和方位的。基面上不平衡量的大小和方位的。软支承动平衡机软支承动平衡机 1、2测振传感器；3解算电路；4选频放大器；5表；6整形放大电路7鉴相器；8光电传感器；10相位指示表传感器1测得的是基面I上的不平衡量，传感器2测得的是基面II上的不平衡量。解算电路3的消除基面I和基面II之间的相互影响。 不平衡量的相位可由鉴相器7和相位指示表10

32、读出，鉴相器的一端是由光电传感器8得到的基准脉冲信号，其相位与转子上的黑白标记相同；其另一端是由振动信号经整形放大电路6后得到的脉冲信号，其相位与不平衡量的相位相同。 由相位表10读到的数据就是鉴相器两端脉冲信号的相位差，即转子上的不平衡量与黑白标记之间的相位差。以黑白标记为基准，就确定了两平衡基面上不平衡量的方位。三、转子的三、转子的平衡精度精度许用不平衡量的两种表示方法：许用不平衡量的两种表示方法：(1)质径积mr(g.mm)(2)偏心距e（ m） mrem emr转子单位质量的不平衡量，表示转子平衡精度转子单位质量的不平衡量，表示转子平衡精度具体转子不平衡量大小具体转子不平衡量大小 /1

33、000eAmm sw表示转子平衡精度表示转子平衡精度质量为质量为m的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到：的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到： mrm eAm1000w对于双平衡面平衡的转子，是在两个平衡基面上分别进行平衡，对于双平衡面平衡的转子，是在两个平衡基面上分别进行平衡，把许用不平衡量把许用不平衡量 分解到两个平衡基面上。分解到两个平衡基面上。 emmr 质量为质量为m的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到：的单平衡面平衡的盘状转子，许用不平衡量由平衡精度得到： mrm eAm1000w对于双平衡面平衡的转子，是在两个平衡基面上分别进行平衡

34、，对于双平衡面平衡的转子，是在两个平衡基面上分别进行平衡，把许用不平衡量把许用不平衡量 分解到两个平衡基面上。分解到两个平衡基面上。 emmr mrbabmrmraabmrIII表 10-1 刚性转子的许用不平衡量推荐值平衡精度等级 G1000Awemm/s转 子 类 型 举 例G40004000刚性安装的具有奇数汽缸的低速船用柴油机曲轴传动装置G16001600刚性安装的大型两冲程发动机曲轴传动装置G630630刚性安装的大型四冲程发动机曲轴传动装置；弹性安装的船用柴油机曲轴传动装置G250250刚性安装的高速四缸柴油机曲轴传动装置G100100六缸和六缸以上高速柴油机曲轴传动装置；汽车、机

35、车用发动机整机（汽油机或柴油机）G4040汽车轮、轮缘、轮组、传动轴；弹性安装的六缸或六缸以上高速四冲程发动机（汽油机或柴油机）曲轴传动装置；汽车、机车用发动机曲轴传动装置G1616特殊要求的传动轴（螺旋桨轴、万向节轴） ；破碎机的零件；农用机械；汽车和机车发动机（汽油机或柴油机） ；有特殊要求的六缸或六缸以上发动机曲轴传动装置G6.36.3作业机械的零件；船用主汽轮机齿轮（商船用） ；离心机鼓轮；风扇；装配好的航空燃气轮机；泵转子；机床和一般机械零件；普通电机转子；有特殊要求的发动机部件G2.52.5燃气轮机和汽轮机，包括船用主汽轮机（商船用） ；刚性汽轮发电机转子；透平压缩机；机床传动装置

36、；有特殊要求的中型和大型电机转子；小型电机转子；透平驱动泵G11磁带记录仪和录音机的传动装置；磨床传动装置；有特殊要求的小型电机转子G0.40.4精密磨床主轴、砂轮盘及电机转子；陀螺仪6-4 挠性转子的动平衡简介挠性转子的动平衡简介当转子的工作转速超过第一临界转速时，由离心惯当转子的工作转速超过第一临界转速时，由离心惯性力所引起的弯曲变形增加到不可忽略的程度，且其变性力所引起的弯曲变形增加到不可忽略的程度，且其变形量随转速变化，这类转子称为形量随转速变化，这类转子称为挠性转子挠性转子。由于转子在运转中产生明显的变形由于转子在运转中产生明显的变形-动挠度动挠度。要平衡其离心惯性力尽量消除其动挠度

37、! 用刚性转子的平衡方法是不能解决挠性转子动平衡问题一、一、挠性转子动平衡及其特点挠性转子动平衡及其特点 1）转子的不平衡质量对支承引起的动压力和转子弹性变形的形状随转子的工作转速而变化，因此，在某一转速下平衡好的转子，不能保证在其它转速下也是平衡的。 2）减小或消除支承动压力，不一定能减小转子的弯曲变形。明显的弯曲变形将对转子的结构、强度和工作性能产生有害影响。挠性转子动平衡的特点：挠性转子挠性转子的平衡要解决的问题的平衡要解决的问题 ： 1）根据转子运转过程中测得的动挠度或对支承的动压力，）根据转子运转过程中测得的动挠度或对支承的动压力，找出不平衡量的分布规律；找出不平衡量的分布规律； 2

38、）根据不平衡量的分布规律，确定所需平衡质量的大小、）根据不平衡量的分布规律，确定所需平衡质量的大小、相位和沿轴向的安放位置，以消除或减少支承动压力和转相位和沿轴向的安放位置，以消除或减少支承动压力和转子的动挠度，并保证在一定转速范围内平稳运转。子的动挠度，并保证在一定转速范围内平稳运转。二、二、挠性转子动平衡原理及方法简介挠性转子动平衡原理及方法简介 挠性转子在任意转速下回转时所呈现的动挠度曲线，是由挠性转子在任意转速下回转时所呈现的动挠度曲线，是由无穷多阶振型组成的空间曲线，其无穷多阶振型组成的空间曲线，其前三阶振型前三阶振型是主要成分，振是主要成分，振幅较大，其它高阶振型成分振幅很小，可以忽略不计。前三阶幅较大，其它高阶振型成分振幅很小，可以忽略不计。前三阶振型又都是由同阶不平衡量谐分量激起的，可对转子进行逐阶振型又都是由同阶不平衡量谐分量激起的，可对转子