转动机械找平衡课件

转动机械找静平衡第一部分简介一、机械平衡的意义:从理论上讲,转子沿轴的长度每一段的重心应与轴的几何中心线重合。实际上,转子的材料内部组织不均,加工过程产生的误差,转子运行中的磨损和腐蚀不均及使用修过的转子等,均使转子质量不平衡。

当转速很高时,不平衡质量所产生的离心力很大,此离心力一方面可使轴产生弯曲并使支承处受到很大的附加动压力;另一方面,因其方向时时改变,结果使机器与地基发生振动,使机器各部分联接处发生松动,增大机器运动部分的磨损;影响机械的使用寿命,以致被迫停止运行。有时,一台机器的振动还通过基础的传递引起相邻的其它机器或建筑物的振动。静不平衡的概念静平衡的回转体的重心在转子回转的轴心线上。只要在通过轴心线的任意平面内,质量的分布是与轴心对称的；则该回转体是静平衡的。但是由于材料不均匀，加工有误差或外形稍有不规则等原因影响回转体的重心G移至轴心线外。静止时,重心G有转向最低位置的趋势。若无摩擦,转子不能在其它位置停留或保持平衡,这种现象叫静不平衡。

转子的不平衡质量,可加一重量来平衡,所加重量的重心与不平衡质量的重心位于同一平面内(与回转中心线垂直)。回转体的重心与回转轴的中心重合时得到的平衡称为静平衡。二、静不平衡:

在一个回转的零件或部件上,所有不平衡的质量可以综合成一个,因此当零件或部件回转时,只产生一个离心力,这种不平衡叫做静不平衡。静不平衡多发生在直径大而宽度较小的回转机件上,所以一般的皮带轮、飞轮、齿轮及水泵的水轮,中、小型风机的叶轮等,只找静平衡就可以。找静平衡工作包括两个内容:（1）先找出回转机件上不平衡质点的位置;（2）设法消除不平衡质点的作用。水轮的不平衡原因有：（1）铸造水轮的材料质量不良,如局部有砂眼、气孔等;（2）水轮的几何尺寸不正确;（3）水轮装配不好;（4）轴弯曲；第二部分转子找静平衡静平衡台转子找静平衡是在静平衡台上进行的,其结构如图所示,轨道断面的形状静平衡台的大小和其轨道工作面宽度α需根据转子的大小、轻重而定。轨道工作面宽度应保证轴颈和轨道工作面不被压伤,对于转子重量小于1t时,工作面宽度为3～6mm,重量为1～6t时,工作面宽度为6～30mm;轨道的长度约为轴径的6～8倍,其材料通常采用碳素工具钢或钢轨制作。轨道工作面应仔细地研磨或用磨床加工,其表面粗糙度不大于0.4。准备工作（1）静平衡台安装后,需对轨道进行校正,轨道水平方向的斜度不得大于0.1～0.3mm/m,两轨道间不平行度允许偏差为2mm/m。静平衡台的安放位置应设在无机械振动和背风的地方,以免影响转子找平衡的结果。(2)转动机械找平衡的转子应清理干净,转子上的全部零件要组装好,并不得有松动。轴颈的椭圆度和圆锥度不应大于0.05mm,轴颈不许有明显的伤痕。若采用假轴找静平衡时,假轴与转子的配合不得松动,假轴的加工精度不得低于原轴的精度。转子放在轨道上时,动作要轻,轴的中心线要与轨道垂直。转动机械找平衡的工作,一般是在转子和轴检修完毕后进行,在找完平衡后,转子与轴不应再进行修理。(3)试加重量在找平衡时,需要在转子上配加临时平衡重量,称为试加重量。试加重量较轻的常用油泥,重的可用油泥加铅块。若转子上有平衡槽或平衡孔、平衡柱的,则应在这些装置上直接固定试加平衡块。

(2)求第一次试加平衡重量

将AB转到水平位置，在OB方向加上一个重量S,加上这个重量后,要使A点能自由地从水平位置向下转一角度。在30°～45°之间为宜。然后称出S的重量,再将S还回原位。

(4)计算应加平衡重量

两次转动所产生的力矩为:第一次是GX-Sr;第二次是（S+P）r-GX。因两次转动角度相等,故这两次的转动力矩也相等。

GX-Sr=(S+P)r-GX GX＝（2S＋P）r／2若使转子达到平衡,所加的平衡重量Q应满足Qr=GX的要求，Qr将代入上式,得:Qr＝（2S＋P）r／2则:试加重量Q＝S＋P／2平衡重量Q,必须固定在试加重量的位置,若不能固定在原试加重量位置,则要通过力的平衡公式另行计算。（2）将1点的半径线置于水平位置,并在1点上加上适当的重量S1,使转子向下转动一个小角度。然后取下称重。用同样方法依次找出其它各点试加重量。在加试加重量时,必须使各点转动方向一致,加重的半径r一致,转动的角度一致。（3）以试加重量S为纵坐标，加重位置的序号为横坐标，绘出曲线。曲线的最低点就是转子显著不平衡重量G的位置。但要注意，曲线的最低点不一定与最小试加重量的位置重合。因为最小试加重量的位置是在转子编制的序号上，而曲线的最低点只是试加重量的两条曲线的交点。

（4）得到下列平衡式：GX＋S最小r＝S最大r－GXGX＝（S最大－S最小）r／2若使转子达到平衡，所加的平衡重量Q应满足Qr＝Gx的要求。将Qr带入上式，得：Qr＝（S最大－S最小）r／2Q＝（S最大－S最小）／2把计算出的平衡重量Q加在曲线的最高点，曲线的最高点往往是一段小弧，高点不明显，为了取得较佳的平衡效果，可在转子与曲线相应位置的左右作几次平衡试验，求得最佳的加重位置。四、剩余不平衡重量的测定和静平衡质量的评定

转子在找好显著不平衡和不显著不平衡后,往往还存在着轻微的不平衡现象,这种轻微的不平衡称为剩余不平衡。这种轻微的不平衡对小型且低速的旋转机件影响不大，但对高速旋转机件仍会引起振动。

找剩余不平衡的方法与用试加重量法找转子不显著不平衡