【正文】 承工作條件不同。平衡校驗時，支承擺架相對處于“硬”狀態(tài)，因此轉(zhuǎn)子可以在接近實際軸承條件下進(jìn)行平衡校正。簡單來說，硬支承平衡機(jī)的機(jī)械振動系統(tǒng)剛度大，外力不能使其自由擺動。型測量系統(tǒng)是在吸收國內(nèi)外平衡機(jī)頂尖技術(shù)的基礎(chǔ)上和國內(nèi)多所大中院校聯(lián)系自行設(shè)計、開發(fā)的平衡機(jī)檢測系統(tǒng)，工業(yè)計算機(jī)（單片機(jī)）控制系統(tǒng)，采用臺灣、日本、美國多種電子元件及芯片，用先進(jìn)的技術(shù)制造，能保障系統(tǒng)高效率、高安全、長期穩(wěn)定運(yùn)行。 在圈帶驅(qū)動中，由于傳動帶具有減振作用，能減少驅(qū)動馬達(dá)的振動對轉(zhuǎn)子的影響，且轉(zhuǎn)子不需要在平衡機(jī)上作準(zhǔn)備，也不需要附加連接件如螺栓、插銷等轉(zhuǎn)換固定裝置，因此安裝迅速。驅(qū)動系統(tǒng)的主要功能是驅(qū)動轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子在額定的平衡轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。平衡機(jī)是一種檢測旋轉(zhuǎn)體動平衡的檢測設(shè)備。因此，對旋轉(zhuǎn)體特別是高速旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行動平衡校正是必須的。并且在電動工具、機(jī)械制造、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、造紙、紡織、家用電器、冶金等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。八十年代，壓電傳感器技術(shù)又給平衡機(jī)的發(fā)展帶來一次革命。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和剛性轉(zhuǎn)子平衡理論的普及，五十年代后大部分平衡設(shè)備都采用了電子測量技術(shù)。轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)速通常取振動系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速，以使振幅最大。1866年，德國西門子公司發(fā)明了發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)子的不平衡而產(chǎn)生的離心慣性力和慣性力偶矩，將使轉(zhuǎn)子的支撐產(chǎn)生強(qiáng)迫振動，轉(zhuǎn)子支撐處振動的強(qiáng)弱反映了轉(zhuǎn)子的不平衡情況。 剛性回轉(zhuǎn)件的動平衡實驗法由動平衡原理可知，軸向?qū)挾容^大的回轉(zhuǎn)件，必須分別在任意兩個回轉(zhuǎn)平面內(nèi)各加一個適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量，才能使回轉(zhuǎn)件達(dá)到平衡。另一方面,由于轉(zhuǎn)子彎曲改變了原有的質(zhì)量分布,于是也就改變了離心力的分布。令則式(1)和(2)簡化為： (3) (4)如果已知和或和就可以求出U。動平衡計算,包括單面和雙面動平衡計算。 動平衡計算分析轉(zhuǎn)子被劃分為剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子。必須指出,作為現(xiàn)場動平衡的指標(biāo)是將失衡引起的振動,控制在允許的范圍之內(nèi),而并不要求完全消除不平衡。如下圖軸所示，設(shè)在與轉(zhuǎn)于軸線垂直的任意兩平面上半徑分別為r、r處存在不平衡質(zhì)量m、m，則轉(zhuǎn)于在以角速度ω回轉(zhuǎn)過程中，兩不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力分別為：F=mrωF=mrω圖21動平衡力學(xué)原理簡圖平衡機(jī)在近年來迅速普及、用途范圍越來越廣。剛性轉(zhuǎn)子動平衡一般為低速動平衡，一般選用第一臨界轉(zhuǎn)速的1/3以下。隨著轉(zhuǎn)速升高，不平衡引起的振動越加激烈。為了解決上述不利因素，設(shè)計主軸單元需考慮動平衡測試時去重或增重的合理位置，使用最有效的方法，使主軸單元達(dá)到動平衡的標(biāo)準(zhǔn)要求或設(shè)計要求。 主軸動平衡的方法與應(yīng)用為了適應(yīng)目前高速加工的需要，主軸單元的動平衡測試和結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性起著至關(guān)重要的作用。由于標(biāo)記僅對徑向轉(zhuǎn)動標(biāo)識明顯有效，對軸向標(biāo)識無作用，故組裝件拆卸又重裝后，仍難保證恢復(fù)原來的平衡精度，例如靠噴丸面配合的轉(zhuǎn)子總成，若要想盡可能小地減少裝配誤差，必須對鎖緊力嚴(yán)加控制(例如對內(nèi)支承型轉(zhuǎn)子總成鎖緊力作好記錄等)。②或雖然能平衡，使組裝件達(dá)到規(guī)定的平衡精度，但在實際工作轉(zhuǎn)速(4000～500000r/min)時，由于葉輪的不平衡力和力偶的影響，使軸局部彎曲產(chǎn)生振動而不能工作。工藝軸本身的不平衡以及轉(zhuǎn)子配合時存在的徑向間隙，使轉(zhuǎn)子在平衡時會帶來不可避免的誤差。(4)曲軸應(yīng)在專門的曲軸動平衡機(jī)上平衡。(1)對薄盤狀轉(zhuǎn)子(L/D≤5)，因偶不平衡很小，一般只選擇一個校正面，稱為單面平衡或稱靜平衡。(2)加重法—即在輕的一方用螺釘連接，鉚接，焊接，噴鍍金屬等方法，加上一部分金屬。平衡機(jī)是測量旋轉(zhuǎn)物體(轉(zhuǎn)子)不平衡量大小和位置的機(jī)器，測量動平衡的專門設(shè)備。2 動平衡技術(shù) 動平衡操作技術(shù)由于做平衡試驗的轉(zhuǎn)子種類繁多，相應(yīng)的平衡工藝方法，試驗裝置和校正方法也各不相同，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和平衡要求，選擇合適的平衡方法，試驗裝置和校正方法。設(shè)回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量為m，其質(zhì)心至回轉(zhuǎn)軸線的許用偏心距為，而轉(zhuǎn)子的許用不平衡質(zhì)徑積以表示，則兩者的關(guān)系為對于具體給定的轉(zhuǎn)子，許用不平衡量以質(zhì)積徑表示較好，因為它便于直接平衡操作，也比較直觀?；剞D(zhuǎn)件通過平衡試驗后可將不平衡慣性力及其引起的動力效應(yīng)減小至相當(dāng)?shù)偷某潭?。圖11 剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及簡化模型示意圖轉(zhuǎn)子裝在平衡機(jī)上，應(yīng)盡可能支承在工作軸頸處，校正平面應(yīng)選在最靠近軸承處兩端，以增加校正效應(yīng)，同時也便于試加配重。轉(zhuǎn)子經(jīng)過平衡校驗后，如何來理解和確定平衡精度，是十分重要的問題。利用現(xiàn)有的測量儀器可以把轉(zhuǎn)子的不平衡減少到相當(dāng)小的范圍，但對平衡品質(zhì)要求過高是不經(jīng)濟(jì)的，也是不必要的。一個不平衡的轉(zhuǎn)子在其旋轉(zhuǎn)過程中對其支承結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子本身產(chǎn)生一個壓力，并導(dǎo)致振動。只要將轉(zhuǎn)子平衡至指標(biāo)m以內(nèi)，即可認(rèn)為轉(zhuǎn)子已經(jīng)達(dá)到平衡精度要求。，必須以自驅(qū)或非常接近實際工作狀態(tài)的驅(qū)動、支承方式進(jìn)行平衡，才有可能得到較好的平衡效果。 轉(zhuǎn)子的平衡精度等級表11 平衡精度等級與剛性轉(zhuǎn)子組的分組平衡精度等級eω (mm/s)轉(zhuǎn)子類型G40004000剛性安裝的具有奇數(shù)汽缸的低速船用柴油機(jī)的曲軸傳動裝置G16001600剛性安裝的大型兩行程發(fā)動機(jī)的曲軸傳動裝置G630630剛性安裝的大型四行程發(fā)動機(jī)的曲軸傳動裝置，彈性安裝的船用柴油機(jī)的曲軸傳動裝置G250250剛性安裝的高速四缸柴油機(jī)的曲軸傳動裝置G100100具有六個或更多汽缸的高速柴油機(jī)的曲軸傳動裝置，汽車、卡車及機(jī)車頭的整個發(fā)動機(jī)（汽油機(jī)或柴油機(jī)）G4040汽車輪、車輪緣、軸座、傳動軸，彈性安裝的具有六個或更多汽缸的高速4行程發(fā)動機(jī)（汽油機(jī)或柴油機(jī)）的曲軸傳動裝置G1616具有特殊要求的傳動軸（推進(jìn)器、萬向接頭軸），壓碎機(jī)的零件，農(nóng)業(yè)機(jī)械的零件，發(fā)動機(jī)（汽車、卡車及機(jī)車頭的汽油機(jī)或柴油機(jī)）的單個組件，在特殊要求下具有6個或更多汽缸的發(fā)動機(jī)曲軸傳動裝置煉制廠機(jī)械的零件，船用主渦輪傳動機(jī)構(gòu)（商船用），離心機(jī)鼓輪、風(fēng)扇．裝配好的飛機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子，飛輪，泵式推進(jìn)器，機(jī)床和普通的機(jī)械零件，普通的電樞。m來表示的偏心率e?？紤]到技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1940年制定了ISO1940平衡等級，它將轉(zhuǎn)子平衡等級分為11個級別。因此，了解設(shè)備的殘余不平衡量允許值，即動平衡標(biāo)準(zhǔn)是非常有必要的。基本上要求高一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動部件最好是做動平衡，因為動平衡回轉(zhuǎn)體震動的一個很主要的原因。以上只是一般原則，有特殊要求的轉(zhuǎn)子必須特殊考慮，如人造衛(wèi)星，其轉(zhuǎn)速只不過每分鐘幾十轉(zhuǎn)，也需要進(jìn)行動平衡。 轉(zhuǎn)子做動平衡的條件一個轉(zhuǎn)子究竟要進(jìn)行靜平衡還是動平衡，要根據(jù)具體情況如轉(zhuǎn)子重量、形狀、轉(zhuǎn)速、支座條件及用途等而定。任何轉(zhuǎn)子在圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時，由于相對于軸線的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生離心力。不平衡轉(zhuǎn)子,如果轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時對軸承除有靜壓力外，附加有動壓力，則稱之為不平衡的轉(zhuǎn)子。隨著動平衡技術(shù)的發(fā)展，測量精度高和穩(wěn)定性好的動平衡機(jī)逐步出現(xiàn)，解決了機(jī)械加工中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)子失衡問題。因此,可以認(rèn)為轉(zhuǎn)子不平衡(或簡稱失衡)是引起旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動的重要原因。據(jù)統(tǒng)計,旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動問題有30 %以上都是由于轉(zhuǎn)子不平衡引起的。為了消除或減輕由于失衡引起的振動,就必須對轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡。按照是否需要動平衡處理轉(zhuǎn)子分為兩種：平衡轉(zhuǎn)子，旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)時對軸承只有靜壓力的轉(zhuǎn)子。動平衡實際上就是動不平衡，運(yùn)用在旋轉(zhuǎn)部件及精度要求極高的設(shè)備上。舉例：如列車車輪制動盤、飛機(jī)螺旋槳、航空輪胎、電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸、滾筒、風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、增壓器、齒輪、風(fēng)葉、砂輪等。當(dāng)L≥D時，只要工作轉(zhuǎn)速大于1000轉(zhuǎn)/分，都要進(jìn)行動平衡。消除振動的方法很簡單，就是把不均勻的質(zhì)量點(diǎn)找出來并去掉它，或者在它對面人為地加一塊相同的質(zhì)量平衡它。 轉(zhuǎn)子動平衡標(biāo)準(zhǔn)對于旋轉(zhuǎn)設(shè)備，約一半以上的故障都與不平衡有關(guān)。任何轉(zhuǎn)子都存在不平衡量，而動平衡的目的就是要轉(zhuǎn)子在其工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，而轉(zhuǎn)子在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)過臨界轉(zhuǎn)速時不至于引起較大振動，就要做動平衡，即想辦法將不平衡量降低，以其達(dá)到某一精度。標(biāo)準(zhǔn)中的G值在數(shù)字上相當(dāng)于以9500r/min運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子用181。G值越小，則回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)越是平穩(wěn)。軸承處的不平衡狀態(tài)可加以改善，對于圓盤形轉(zhuǎn)子，所有的殘余不平衡量建議在一個平面。由公式推導(dǎo)出：在轉(zhuǎn)子指定配重面指定半徑的最大允許不平衡量。（3）噪聲振動會產(chǎn)生損害人體健康的噪聲。平衡是改善轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，以保證轉(zhuǎn)子在其軸承中旋轉(zhuǎn)時因不平衡而引起的振動或振動力減小到允許范圍內(nèi)的工藝過程。在機(jī)械加工中，經(jīng)常會涉及平衡精度這一指標(biāo)。一般指機(jī)械的工作轉(zhuǎn)速不大于70%一階臨界轉(zhuǎn)速時，可視為剛性轉(zhuǎn)子。上述兩種信號輸入測量電路，經(jīng)濾波放大器放大后，檢測出兩校正平面上不平衡量的大小和位置。轉(zhuǎn)子的許用不平衡量有兩種表示方法，即質(zhì)徑積表示法（單位為gm）和偏心距表示法（單位為μm）。剛性轉(zhuǎn)子在平衡試驗時應(yīng)注意的問題:①選擇好平衡精度等級，在試驗時一般根據(jù)校驗轉(zhuǎn)子類型和重要程度選?。虎诩又剡€是去重要根據(jù)設(shè)備本身狀況而定。平衡機(jī)就是事先把整個尋找的過程寫成程序固化在儀器中，集成了測振和相關(guān)的計算功能，幫助我們較快的找出不平衡點(diǎn)的儀器。當(dāng)測量出轉(zhuǎn)子不平衡的量值或相位后，校正的方法有：(1)去重法—即在重的一方用鉆孔，磨削，鏨削，銑削和激光穿孔等方法去除一部分金屬。 操作面的選擇平衡校正面必須選擇垂直于轉(zhuǎn)子軸線的平面?；蜻x擇在重心兩側(cè)的兩個校正面上校正，或根據(jù)要求，選擇在靠近重心的平面上校正，然后再做動平衡。由于工藝軸本身的制造誤差:徑向和軸向跳動。（3）組裝件的平衡