[工学]14刚性回转件的平衡课件

第十四章第十四章 刚性回转件的平衡刚性回转件的平衡 提要提要提要提要 介绍刚性回转件不平衡原因及其危害，静介绍刚性回转件不平衡原因及其危害，静介绍刚性回转件不平衡原因及其危害，静介绍刚性回转件不平衡原因及其危害，静平衡和动平衡原理及应用场合，静平衡和动平衡平衡和动平衡原理及应用场合，静平衡和动平衡平衡和动平衡原理及应用场合，静平衡和动平衡平衡和动平衡原理及应用场合，静平衡和动平衡的计算及试验方法。的计算及试验方法。的计算及试验方法。的计算及试验方法。14.114.1平衡的目的和分类平衡的目的和分类平衡的目的和分类平衡的目的和分类14.214.2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计算刚性转子的平衡计算14.314.3回转件平衡试验法回转件平衡试验法回转件平衡试验法回转件平衡试验法第十四章 刚性回转件的平衡提要 介绍刚性回转件不平衡原因1 回转件结构不对称、回转件结构不对称、回转件结构不对称、回转件结构不对称、材质不均匀、制造材质不均匀、制造材质不均匀、制造材质不均匀、制造 不准确等原因使重不准确等原因使重不准确等原因使重不准确等原因使重 心不在转动轴线上，心不在转动轴线上，心不在转动轴线上，心不在转动轴线上，引起离心惯性力。引起离心惯性力。引起离心惯性力。引起离心惯性力。p14.114.1平衡的目的和分类平衡的目的和分类 1.1.离心惯性力：离心惯性力：离心惯性力：离心惯性力：离心惯性力为转子重力离心惯性力为转子重力离心惯性力为转子重力离心惯性力为转子重力G=mg=109.8=98NG=mg=109.8=98N的的的的1010倍。倍。倍。倍。bDmm为质量；为质量；为质量；为质量；e e为偏心距为偏心距为偏心距为偏心距 为角速度为角速度为角速度为角速度离心惯性力的大小离心惯性力的大小离心惯性力的大小离心惯性力的大小设：设：设：设：m=10kg,e=0.001m,m=10kg,e=0.001m,n=3000r/min n=3000r/min 回转件结构不对称、p14.1平衡的目的和分类 1.22.2.离心惯性力的不良影响离心惯性力的不良影响 （1 1）在两端支承中引起除重力、外载荷以）在两端支承中引起除重力、外载荷以外的附加动压力，增大轴承的载荷，加速外的附加动压力，增大轴承的载荷，加速轴承的磨损。轴承的磨损。（2 2）惯性力的大小和方向作周期性的变）惯性力的大小和方向作周期性的变 化，引起机械振动，产生噪声。化，引起机械振动，产生噪声。2.离心惯性力的不良影响 （1）在两端支承中引起除重力、外33.回转件（转子）的平衡回转件（转子）的平衡转子的平衡：转子的平衡：转子的平衡：转子的平衡：调整转子的重量分布（使调整转子的重量分布（使调整转子的重量分布（使调整转子的重量分布（使e0e0），），），），完全或部分消除惯性力的不良影响。完全或部分消除惯性力的不良影响。完全或部分消除惯性力的不良影响。完全或部分消除惯性力的不良影响。刚性转子：刚性转子：刚性转子：刚性转子：转子刚度大，离心力小，转子的变形可忽略。转子刚度大，离心力小，转子的变形可忽略。转子刚度大，离心力小，转子的变形可忽略。转子刚度大，离心力小，转子的变形可忽略。如：电动机转子，机床主轴等等。如：电动机转子，机床主轴等等。如：电动机转子，机床主轴等等。如：电动机转子，机床主轴等等。柔性转子：柔性转子：柔性转子：柔性转子：转子刚度小，离心力大，转子的变形不可忽略。转子刚度小，离心力大，转子的变形不可忽略。转子刚度小，离心力大，转子的变形不可忽略。转子刚度小，离心力大，转子的变形不可忽略。如：航空发动机、汽轮机和发电机中的转子。如：航空发动机、汽轮机和发电机中的转子。如：航空发动机、汽轮机和发电机中的转子。如：航空发动机、汽轮机和发电机中的转子。3.回转件（转子）的平衡转子的平衡：调整转子的重量分布（使44.4.机械在机座上的平衡机械在机座上的平衡如果机构中包含有作往复运动或作平面运如果机构中包含有作往复运动或作平面运动的构件，则此机构的平衡问题就不能用动的构件，则此机构的平衡问题就不能用对各个构件的平衡方法来解决，而必须对对各个构件的平衡方法来解决，而必须对整个机构进行平衡设计，使整个机构进行平衡设计，使作用于机架上作用于机架上的总惯性力和总惯性力矩得到平衡，的总惯性力和总惯性力矩得到平衡，这类这类平衡平衡称为机械在机座上的平衡。称为机械在机座上的平衡。4.机械在机座上的平衡如果机构中包含有作往复运动或作平面运5曲柄滑块机构的动平衡三维动画曲柄滑块机构的动平衡三维动画曲柄滑块机构的动平衡三维动画曲柄滑块机构的动平衡三维动画.avi.avi曲柄滑块机构的动平衡三维动画.avi6 14.2 刚性转子的平衡计算刚性转子的平衡计算12.2.1静平衡计算静平衡计算1.静平衡：静平衡：转子宽度转子宽度b与直径与直径D之比之比b/D0.2，可认为重量，可认为重量分布在同一回转平面内，分布在同一回转平面内，这类回转件的平衡这类回转件的平衡称为静平衡。称为静平衡。如：砂轮、带轮、飞轮等均为静平衡。如：砂轮、带轮、飞轮等均为静平衡。14.2 刚性转子的平衡计算12.2.1静平衡计算1.72.2.静平衡条件静平衡条件图图图图14-114-1（a a）所示：平面上有不平衡重量）所示：平面上有不平衡重量）所示：平面上有不平衡重量）所示：平面上有不平衡重量GG1 1、GG2 2、GG3 3，重心矢径为，重心矢径为，重心矢径为，重心矢径为r r1 1、r r2 2、r r3 3，当该构件以等角速，当该构件以等角速，当该构件以等角速，当该构件以等角速度度度度 回转时，回转时，回转时，回转时，不平衡重量产生的惯性力为：不平衡重量产生的惯性力为：不平衡重量产生的惯性力为：不平衡重量产生的惯性力为：P P1 1、P P2 2、P P3 3构成平面汇交力系，构成平面汇交力系，构成平面汇交力系，构成平面汇交力系，合力由多边形法则求得。合力由多边形法则求得。合力由多边形法则求得。合力由多边形法则求得。2.静平衡条件图14-1（a）所示：平面上有不平衡重量G1、8合力合力合力合力R0R0时转子不平衡。为平衡时转子不平衡。为平衡时转子不平衡。为平衡时转子不平衡。为平衡R R，沿，沿，沿，沿R R作用线并作用线并作用线并作用线并与与与与R R相反的方向，加一个平衡重量相反的方向，加一个平衡重量相反的方向，加一个平衡重量相反的方向，加一个平衡重量GGb b，其重心矢径，其重心矢径，其重心矢径，其重心矢径为为为为r rb b。则：。则：。则：。则：合力R0时转子不平衡。为平衡R，沿R作用线并9即：即：即：即：静平衡条件：静平衡条件：静平衡条件：静平衡条件：同一回转平面内的各质量的重径积的矢同一回转平面内的各质量的重径积的矢同一回转平面内的各质量的重径积的矢同一回转平面内的各质量的重径积的矢量和等于零。或量和等于零。或量和等于零。或量和等于零。或P=0P=0 推广到有推广到有推广到有推广到有n n个不平衡重量的场合：个不平衡重量的场合：个不平衡重量的场合：个不平衡重量的场合：（14-114-1）GGi i、r ri i分别为不平衡重量的大小和矢径分别为不平衡重量的大小和矢径分别为不平衡重量的大小和矢径分别为不平衡重量的大小和矢径 ，称为重径积。称为重径积。称为重径积。称为重径积。对不平衡重量，对不平衡重量，对不平衡重量，对不平衡重量，可在同一回转平面内加可在同一回转平面内加可在同一回转平面内加可在同一回转平面内加一重径积一重径积一重径积一重径积GGb br rb b使之平衡。使之平衡。使之平衡。使之平衡。即：静平衡条件：推广到有n个不平衡重量的场合：（14-1）G103.3.静平衡方法静平衡方法 （1 1）图解法：）图解法：）图解法：）图解法：作重径积的封闭矢量多边形，解出作重径积的封闭矢量多边形，解出作重径积的封闭矢量多边形，解出作重径积的封闭矢量多边形，解出GGb br rb b，选定选定选定选定r rb b的大小，求出的大小，求出的大小，求出的大小，求出GGb b（需安装的平衡重量）。（需安装的平衡重量）。（需安装的平衡重量）。（需安装的平衡重量）。若在同一平面内安装平衡重量不便或不可能，则若在同一平面内安装平衡重量不便或不可能，则若在同一平面内安装平衡重量不便或不可能，则若在同一平面内安装平衡重量不便或不可能，则可另选两个与轴线垂直的校正可另选两个与轴线垂直的校正可另选两个与轴线垂直的校正可另选两个与轴线垂直的校正 平平平平 面面面面 T T和和和和T T，在这两个校正平面内增加平衡重量，使转子得到在这两个校正平面内增加平衡重量，使转子得到在这两个校正平面内增加平衡重量，使转子得到在这两个校正平面内增加平衡重量，使转子得到平衡。平衡。平衡。平衡。3.静平衡方法 （1）图解法：若在同一平面内安装平衡重量11根据平行力合成原理：根据平行力合成原理：根据平行力合成原理：根据平行力合成原理：如图如图如图如图14-214-2所示单缸柴油机曲轴，则在两曲柄所在平所示单缸柴油机曲轴，则在两曲柄所在平所示单缸柴油机曲轴，则在两曲柄所在平所示单缸柴油机曲轴，则在两曲柄所在平面增加平衡重量。（扇形配重）面增加平衡重量。（扇形配重）面增加平衡重量。（扇形配重）面增加平衡重量。（扇形配重）（14-2）根据平行力合成原理：如图14-2所示单缸柴油机曲轴，则在两曲12（2）根据重力矩为零，测出校正重径积。）根据重力矩为零，测出校正重径积。重力对回转轴的静力矩之和为零，转子可重力对回转轴的静力矩之和为零，转子可停在任意位置时测出配重的重径积。停在任意位置时测出配重的重径积。（2）根据重力矩为零，测出校正重径积。重力对回转轴的静力矩之1314.2.2 动平衡计算动平衡计算1.1.动平衡动平衡动平衡动平衡回转件回转件回转件回转件A A、B B两处有两处有两处有两处有不平衡重量不平衡重量不平衡重量不平衡重量GG1 1和和和和GG2 2且满足且满足且满足且满足 故回转件重心位于故回转件重心位于故回转件重心位于故回转件重心位于回转轴线上。按静回转轴线上。按静回转轴线上。按静回转轴线上。按静平衡的观点，回转平衡的观点，回转平衡的观点，回转平衡的观点，回转件处于平衡状态。件处于平衡状态。件处于平衡状态。件处于平衡状态。G2G114.2.2 动平衡计算1.动平衡回转件A、B两处有G2G14力偶矩力偶矩M=PL转动时，离心惯性力转动时，离心惯性力转动时，离心惯性力转动时，离心惯性力P P1 1、P P2 2构成一对惯性力偶，构成一对惯性力偶，构成一对惯性力偶，构成一对惯性力偶，引起机械振动。这类零件的平衡与否静态无法引起机械振动。这类零件的平衡与否静态无法引起机械振动。这类零件的平衡与否静态无法引起机械振动。这类零件的平衡与否静态无法判断，称为动平衡。判断，称为动平衡。判断，称为动平衡。判断，称为动平衡。转子宽度转子宽度转子宽度转子宽度b b 与直径与直径与直径与直径D D 之比之比之比之比b/D0.2b/D0.2，重量分布在与轴线重量分布在与轴线重量分布在与轴线重量分布在与轴线垂直的不同平面内，垂直的不同平面内，垂直的不同平面内，垂直的不同平面内，这类回转件的平衡这类回转件的平衡这类回转件的平衡这类回转件的平衡为动平衡。为动平衡。为动平衡。为动平衡。力偶矩M=PL转动时，离心惯性力P1、P2构成一对惯性力偶，15多缸内燃机曲轴，机床主轴的等零部件的平衡多缸内燃机曲轴，机床主轴的等零部件的平衡多缸内燃机曲轴，机床主轴的等零部件的平衡多缸内燃机曲轴，机床主轴的等零部件的平衡均为动平衡。均为动平衡。均为动平衡。均为动平衡。动不平衡的一般情况是既有不平衡的惯性力，动不平衡的一般情况是既有不平衡的惯性力，动不平衡的一般情况是既有不平衡的惯性力，动不平衡的一般情况是既有不平衡的惯性力，又有不平衡的力偶矩。动平衡的条件是：又有不平衡的力偶矩。动平衡的条件是：又有不平衡的力偶矩。动平衡的条件是：又有不平衡的力偶矩。动平衡的条件是：转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，合力矩等于零。合力矩等于零。合力矩等于零。合力矩等于零。即：即：即：即：P=0 和和 M=0。2.2.动平衡的条件动平衡的条件动平衡的条件动平衡的条件多缸内燃机曲轴，机床主轴的等零部件的平衡动不平衡的一般情况是163.3.动平衡的计算动平衡的计算设：转子上有三个设：转子上有三个设：转子上有三个设：转子上有三个不平衡重量不平衡重量不平衡重量不平衡重量GG1 1、GG2 2、GG3 3，其重心矢量分，其重心矢量分，其重心矢量分，其重心矢量分别为别为别为别为r r1 1、r r2 2、r r3 3。构。构。构。构件回转时惯性力件回转时惯性力件回转时惯性力件回转时惯性力P P1 1、P P2 2和和和和P P3 3不是平面汇不是平面汇不是平面汇不是平面汇交力系，交力系，交力系，交力系，所以不可所以不可所以不可所以不可能在单个平面上安能在单个平面上安能在单个平面上安能在单个平面上安装平衡重量使其达装平衡重量使其达装平衡重量使其达装平衡重量使其达到平衡。到平衡。到平衡。到平衡。3.动平衡的计算设：转子上有三个17（1 1）选定两个垂直）选定两个垂直）选定两个垂直）选定两个垂直 于回转轴线的代替于回转轴线的代替于回转轴线的代替于回转轴线的代替 平面平面平面平面TT及及及及 T T安安安安 装平衡重量。装平衡重量。装平衡重量。装平衡重量。根据单缸曲轴平衡根据单缸曲轴平衡根据单缸曲轴平衡根据单缸曲轴平衡原理，任何一个不原理，任何一个不原理，任何一个不原理，任何一个不平衡重量平衡重量平衡重量平衡重量GG1 1、GG2 2和和和和GG3 3 均可用分布在均可用分布在均可用分布在均可用分布在TT和和和和 T T面上的面上的面上的面上的GG1 1 G G1 1GG2 2 G G2 2 GG3 3GG3 3 来代替。来代替。来代替。来代替。若代替时矢径不若代替时矢径不若代替时矢径不若代替时矢径不变，各代替重量：变，各代替重量：变，各代替重量：变，各代替重量：（1）选定两个垂直根据单缸曲轴平衡若代替时矢径不18（2 2）将不平衡的重量将不平衡的重量将不平衡的重量将不平衡的重量 向两代替平面向两代替平面向两代替平面向两代替平面TT和和和和T T 分解。分解。分解。分解。（3 3）分别在）分别在）分别在）分别在TT和和和和T T平面内进行静平衡计平面内进行静平衡计平面内进行静平衡计平面内进行静平衡计算。算。算。算。作重矢积矢量图，求出作重矢积矢量图，求出作重矢积矢量图，求出作重矢积矢量图，求出GGb br rb b 和和和和GGb br rb b，选定选定选定选定r rb b 和和和和r rb b后，求出后，求出后，求出后，求出GGb b G Gb b。（2）将不平衡的重量（3）分别在T和T作重矢积矢量图，19动平衡和静平衡比较：动平衡和静平衡比较：（1）静平衡只须在一个平面内进行平衡；）静平衡只须在一个平面内进行平衡；动平衡必须在两个平面内进行平衡。动平衡必须在两个平面内进行平衡。（2）满足动平衡的转子，一定满足静平衡；）满足动平衡的转子，一定满足静平衡；但满足静平衡的转子则不一定满足动平衡。但满足静平衡的转子则不一定满足动平衡。动平衡和静平衡比较：（1）静平衡只须在一个平面内进行平衡；（2014.3 回转件平衡试验法回转件平衡试验法经平衡计算安装了平衡重量的转子，理论经平衡计算安装了平衡重量的转子，理论上已达到平衡，但由于计算、制造、安装上已达到平衡，但由于计算、制造、安装误差和转子的材质不均匀等原因，实际上误差和转子的材质不均匀等原因，实际上仍会有些不平衡。平衡试验的目的是测量仍会有些不平衡。平衡试验的目的是测量出转子不平衡重径积的大小和相位，以安出转子不平衡重径积的大小和相位，以安装平衡重量，使构件平衡。装平衡重量，使构件平衡。14.3 回转件平衡试验法经平衡计算安装了平衡重量的转子，理2114.3.114.3.1静平衡试验静平衡试验1.1.原理：原理：原理：原理：转子平衡时，重力矩为零。转子平衡时，重力矩为零。转子平衡时，重力矩为零。转子平衡时，重力矩为零。2.2.试验方法试验方法试验方法试验方法（1 1）将待平衡的转子放在导轨上。）将待平衡的转子放在导轨上。）将待平衡的转子放在导轨上。）将待平衡的转子放在导轨上。（图（图（图（图14-514-5）若转子重心若转子重心若转子重心若转子重心S S和轴心和轴心和轴心和轴心OO不重合，转子在重力矩的作不重合，转子在重力矩的作不重合，转子在重力矩的作不重合，转子在重力矩的作用下沿导轨滚动，直至重心用下沿导轨滚动，直至重心用下沿导轨滚动，直至重心用下沿导轨滚动，直至重心S S在轴心在轴心在轴心在轴心OO的铅垂线下的铅垂线下的铅垂线下的铅垂线下方停止。方停止。方停止。方停止。（2 2）配重：）配重：）配重：）配重：用橡皮泥（或磁铁）在轴心沿铅垂线用橡皮泥（或磁铁）在轴心沿铅垂线用橡皮泥（或磁铁）在轴心沿铅垂线用橡皮泥（或磁铁）在轴心沿铅垂线上方加一重量，上方加一重量，上方加一重量，上方加一重量，重复上述试验步骤，重复上述试验步骤，重复上述试验步骤，重复上述试验步骤，直至转子在直至转子在直至转子在直至转子在任意位置都能保持静止不转为止。任意位置都能保持静止不转为止。任意位置都能保持静止不转为止。任意位置都能保持静止不转为止。14.3.1静平衡试验1.原理：转子平衡时，重力矩为零。222（3 3）平衡）平衡）平衡）平衡 根据所加橡皮泥重量和位置便可确定重径积的大根据所加橡皮泥重量和位置便可确定重径积的大根据所加橡皮泥重量和位置便可确定重径积的大根据所加橡皮泥重量和位置便可确定重径积的大小和相位。在该位置用螺钉、小和相位。在该位置用螺钉、小和相位。在该位置用螺钉、小和相位。在该位置用螺钉、铆接、喷镀金属等铆接、喷镀金属等铆接、喷镀金属等铆接、喷镀金属等方法加上校正重量，或在相反的相位用钻孔、方法加上校正重量，或在相反的相位用钻孔、方法加上校正重量，或在相反的相位用钻孔、方法加上校正重量，或在相反的相位用钻孔、磨磨磨磨削等方法减去校正量，使转子达到平衡。削等方法减去校正量，使转子达到平衡。削等方法减去校正量，使转子达到平衡。削等方法减去校正量，使转子达到平衡。（3）平衡23静平衡试验静平衡试验a)水平支承方式水平支承方式静平衡试验a)水平支承方式24静平衡试验静平衡试验b)托辊支承方式托辊支承方式静平衡试验b)托辊支承方式25静平衡试验录像静平衡试验录像静平衡试验录像静平衡试验录像.avi.avi静平衡试验录像.avi2614.3.2动平衡试验法动平衡试验法动平衡试验在动平衡试验机上进行。动平衡试验在动平衡试验机上进行。目的：目的：测定回转件不平衡重径积的大小和方位。测定回转件不平衡重径积的大小和方位。测量原理和方法各有不同。测量原理和方法各有不同。机械式动平衡机目前在生产中已很少采用，机械式动平衡机目前在生产中已很少采用，电子式动平衡机随着电子技术的发展而出电子式动平衡机随着电子技术的发展而出现，现代动平衡技术还发展了激光去重的现，现代动平衡技术还发展了激光去重的动平衡机。动平衡机。14.3.2动平衡试验法动平衡试验在动平衡试验机上进行。目的2714.3.3 回转件的平衡精度回转件的平衡精度1.1.许用不平衡量及其表示方法许用不平衡量及其表示方法许用不平衡量及其表示方法许用不平衡量及其表示方法由于误差存在（试验设备和人为因素），回转件经由于误差存在（试验设备和人为因素），回转件经由于误差存在（试验设备和人为因素），回转件经由于误差存在（试验设备和人为因素），回转件经平衡后总会残存不平衡量。平衡后总会残存不平衡量。平衡后总会残存不平衡量。平衡后总会残存不平衡量。生产中根据工作要求对不同的回转构件规定出最大生产中根据工作要求对不同的回转构件规定出最大生产中根据工作要求对不同的回转构件规定出最大生产中根据工作要求对不同的回转构件规定出最大的残余不平衡量，称为许用不平衡量。的残余不平衡量，称为许用不平衡量。的残余不平衡量，称为许用不平衡量。的残余不平衡量，称为许用不平衡量。（1 1）许用不平衡量）许用不平衡量）许用不平衡量）许用不平衡量平衡时，只要使回转件残余不平衡量不超过相应的平衡时，只要使回转件残余不平衡量不超过相应的平衡时，只要使回转件残余不平衡量不超过相应的平衡时，只要使回转件残余不平衡量不超过相应的许用不平衡量即为合格。许用不平衡量即为合格。许用不平衡量即为合格。许用不平衡量即为合格。14.3.3 回转件的平衡精度1.许用不平衡量及其表示方法由28（2 2 2 2）许用不平衡量的表示方法）许用不平衡量的表示方法）许用不平衡量的表示方法）许用不平衡量的表示方法许用不平衡重径积：许用不平衡重径积：许用不平衡重径积：许用不平衡重径积：规定许用的残余不平衡重径规定许用的残余不平衡重径规定许用的残余不平衡重径规定许用的残余不平衡重径积积积积GrGr的最大值的最大值的最大值的最大值,单位为单位为单位为单位为NcmNcm。EQ6100EQ6100汽车发动机曲轴允许不平衡量汽车发动机曲轴允许不平衡量汽车发动机曲轴允许不平衡量汽车发动机曲轴允许不平衡量1Ncm1Ncm。北京北京北京北京213213吉普车发动机飞轮允许不平衡量吉普车发动机飞轮允许不平衡量吉普车发动机飞轮允许不平衡量吉普车发动机飞轮允许不平衡量0.18Ncm0.18Ncm。使用使用使用使用GrGr表示对平衡程度的要求比较直观，便于进表示对平衡程度的要求比较直观，便于进表示对平衡程度的要求比较直观，便于进表示对平衡程度的要求比较直观，便于进行平衡试验操作。行平衡试验操作。行平衡试验操作。行平衡试验操作。对于重量不同的回转件，仅仅通过其许用不平衡重对于重量不同的回转件，仅仅通过其许用不平衡重对于重量不同的回转件，仅仅通过其许用不平衡重对于重量不同的回转件，仅仅通过其许用不平衡重径积还不能比较出其不平衡程度的差别。径积还不能比较出其不平衡程度的差别。径积还不能比较出其不平衡程度的差别。径积还不能比较出其不平衡程度的差别。（2）许用不平衡量的表示方法许用不平衡重径积：规定许用的残29例：转子例：转子例：转子例：转子重量为重量为重量为重量为5 5 5 510106 6N,N,转子转子转子转子重量为重量为重量为重量为5105104 4N,N,若许用不平衡重径积均为若许用不平衡重径积均为若许用不平衡重径积均为若许用不平衡重径积均为Gr=1Ncm,Gr=1Ncm,转子转子转子转子的不的不的不的不平衡程度要比转子平衡程度要比转子平衡程度要比转子平衡程度要比转子差得多。差得多。差得多。差得多。许用偏距：许用偏距：许用偏距：许用偏距：单位重量的许用不平衡重径积。单位重量的许用不平衡重径积。单位重量的许用不平衡重径积。单位重量的许用不平衡重径积。因单位重量的许用不平衡重径积，可理解为整个转因单位重量的许用不平衡重径积，可理解为整个转因单位重量的许用不平衡重径积，可理解为整个转因单位重量的许用不平衡重径积，可理解为整个转子重心偏离轴心的距离，故称为许用偏距。子重心偏离轴心的距离，故称为许用偏距。子重心偏离轴心的距离，故称为许用偏距。子重心偏离轴心的距离，故称为许用偏距。许用偏距许用偏距许用偏距许用偏距ee的单位为微米（的单位为微米（的单位为微米（的单位为微米（mm）。）。）。）。例：转子重量为5106N,转子重量为5104N,302.平衡精度平衡精度转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。实践表明，惯性力的不良影响与偏心距实践表明，惯性力的不良影响与偏心距实践表明，惯性力的不良影响与偏心距实践表明，惯性力的不良影响与偏心距e e和回转角和回转角和回转角和回转角速度速度速度速度 的乘积有关。规定：的乘积有关。规定：的乘积有关。规定：的乘积有关。规定：平衡精度平衡精度平衡精度平衡精度为回转角速度（为回转角速度（为回转角速度（为回转角速度（rad/s)rad/s)rad/s)rad/s)。A A值愈大平衡精度愈低。值愈大平衡精度愈低。值愈大平衡精度愈低。值愈大平衡精度愈低。2.平衡精度转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。实践表明，31小结小结14.1平衡的目的和分类平衡的目的和分类2.2.离心惯性力的不良影响离心惯性力的不良影响离心惯性力的不良影响离心惯性力的不良影响（1 1）产生附加动压力，增大轴承的载荷加速轴承损。）产生附加动压力，增大轴承的载荷加速轴承损。）产生附加动压力，增大轴承的载荷加速轴承损。）产生附加动压力，增大轴承的载荷加速轴承损。1.1.回转件不平衡的原因：回转件不平衡的原因：回转件不平衡的原因：回转件不平衡的原因：结构不对称、制造不准确结构不对称、制造不准确结构不对称、制造不准确结构不对称、制造不准确或材质不均匀、使用中的变形。或材质不均匀、使用中的变形。或材质不均匀、使用中的变形。或材质不均匀、使用中的变形。（2 2）引起机械振动，产生噪声。）引起机械振动，产生噪声。）引起机械振动，产生噪声。）引起机械振动，产生噪声。小结14.1平衡的目的和分类2.离心惯性力的不良影响（1）产323.3.转子的平衡的目的：转子的平衡的目的：转子的平衡的目的：转子的平衡的目的：调整转子的重量分布（使调整转子的重量分布（使调整转子的重量分布（使调整转子的重量分布（使e0e0），完全或部分消），完全或部分消），完全或部分消），完全或部分消除惯性力的不良影响。除惯性力的不良影响。除惯性力的不良影响。除惯性力的不良影响。4.4.平衡的分类平衡的分类平衡的分类平衡的分类（1 1）转子的平衡：）转子的平衡：）转子的平衡：）转子的平衡：刚性转子、柔性转子。刚性转子、柔性转子。刚性转子、柔性转子。刚性转子、柔性转子。刚性转子的平衡：转子静平衡、转子动平衡。刚性转子的平衡：转子静平衡、转子动平衡。刚性转子的平衡：转子静平衡、转子动平衡。刚性转子的平衡：转子静平衡、转子动平衡。（2 2）机械在机座上的平衡）机械在机座上的平衡）机械在机座上的平衡）机械在机座上的平衡3.转子的平衡的目的：4.平衡的分类（1）转子的平衡：刚性3314.2 刚性转子的平衡计算刚性转子的平衡计算12.2.112.2.1静平衡计算静平衡计算静平衡计算静平衡计算1.1.静平衡静平衡静平衡静平衡转子宽度转子宽度转子宽度转子宽度b b与直径与直径与直径与直径D D之比之比之比之比b/D0.2b/D0.2，可认为重量分布，可认为重量分布，可认为重量分布，可认为重量分布在同一回转平面内，在同一回转平面内，在同一回转平面内，在同一回转平面内，这类回转件的平衡称为静平衡。这类回转件的平衡称为静平衡。这类回转件的平衡称为静平衡。这类回转件的平衡称为静平衡。2.2.静平衡条件静平衡条件静平衡条件静平衡条件同一回转平面内的各质量的重径积的矢量和等于零。同一回转平面内的各质量的重径积的矢量和等于零。同一回转平面内的各质量的重径积的矢量和等于零。同一回转平面内的各质量的重径积的矢量和等于零。或或或或P=0P=0 14.2 刚性转子的平衡计算12.2.1静平衡计算1.静平衡343.3.3.3.静平衡方法静平衡方法静平衡方法静平衡方法（1 1）图解法：）图解法：）图解法：）图解法：作重径积的封闭矢量多边形，作重径积的封闭矢量多边形，作重径积的封闭矢量多边形，作重径积的封闭矢量多边形，解出解出解出解出GGb br rb b，选定，选定，选定，选定r rb b的大小，求出的大小，求出的大小，求出的大小，求出GGb b。（2 2）试验法：）试验法：）试验法：）试验法：根据重力矩为零，测出校正重径积。根据重力矩为零，测出校正重径积。根据重力矩为零，测出校正重径积。根据重力矩为零，测出校正重径积。14.2.2 14.2.2 动平衡计算动平衡计算动平衡计算动平衡计算1.1.动平衡：动平衡：动平衡：动平衡：转子宽度转子宽度转子宽度转子宽度b b 与直径与直径与直径与直径D D 之比之比之比之比b/D0.2b/D0.2，重，重，重，重量分布在与轴线垂直的不同平面内，这类回转件量分布在与轴线垂直的不同平面内，这类回转件量分布在与轴线垂直的不同平面内，这类回转件量分布在与轴线垂直的不同平面内，这类回转件的平衡为动平衡。的平衡为动平衡。的平衡为动平衡。的平衡为动平衡。3.静平衡方法（1）图解法：作重径积的封闭矢量多边形，（2352.2.动平衡的条件动平衡的条件动平衡的条件动平衡的条件转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，合力矩等于零。合力矩等于零。合力矩等于零。合力矩等于零。P=0 P=0 和和和和 M=0 M=0。3.3.动平衡的计算动平衡的计算动平衡的计算动平衡的计算（1 1）选定两个垂直于回转轴线的代替）选定两个垂直于回转轴线的代替）选定两个垂直于回转轴线的代替）选定两个垂直于回转轴线的代替 平面平面平面平面TT及及及及T T 安装平衡重量。安装平衡重量。安装平衡重量。安装平衡重量。（2 2）将不平衡的重量向两代替平面）将不平衡的重量向两代替平面）将不平衡的重量向两代替平面）将不平衡的重量向两代替平面TT和和和和T T分解。分解。分解。分解。（3 3）分别在）分别在）分别在）分别在TT和和和和T T平面内进行静平衡计算。平面内进行静平衡计算。平面内进行静平衡计算。平面内进行静平衡计算。2.动平衡的条件转子转动时各重量产生的惯性力的合力等于零，3364.4.动平衡和静平衡比较动平衡和静平衡比较动平衡和静平衡比较动平衡和静平衡比较（1 1）静平衡只须在一个平面内进行平衡；动平衡必）静平衡只须在一个平面内进行平衡；动平衡必）静平衡只须在一个平面内进行平衡；动平衡必）静平衡只须在一个平面内进行平衡；动平衡必须在两个平面内进行平衡。动平衡也称为双面平衡。须在两个平面内进行平衡。动平衡也称为双面平衡。须在两个平面内进行平衡。动平衡也称为双面平衡。须在两个平面内进行平衡。动平衡也称为双面平衡。（2 2）满足动平衡的转子，一定满足静平衡；但满足）满足动平衡的转子，一定满足静平衡；但满足）满足动平衡的转子，一定满足静平衡；但满足）满足动平衡的转子，一定满足静平衡；但满足静平衡的转子则不一定满足动平衡。静平衡的转子则不一定满足动平衡。静平衡的转子则不一定满足动平衡。静平衡的转子则不一定满足动平衡。14.3 回转件平衡试验法回转件平衡试验法14.3.114.3.1静平衡试验法静平衡试验法静平衡试验法静平衡试验法（14.3.214.3.2动平衡试验法）动平衡试验法）动平衡试验法）动平衡试验法）4.动平衡和静平衡比较（1）静平衡只须在一个平面内进行平衡37（2 2）许用偏距：）许用偏距：）许用偏距：）许用偏距：单位重量的许用不平衡重径积。单位重量的许用不平衡重径积。单位重量的许用不平衡重径积。单位重量的许用不平衡重径积。2.2.平衡精度平衡精度平衡精度平衡精度转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。转子平衡状态的优良程度，称为平衡精度。A A值愈大平衡精度愈低。值愈大平衡精度愈低。值愈大平衡精度愈低。值愈大平衡精度愈低。（m）重点：刚性转子的静平衡计算。重点：刚性转子的静平衡计算。重点：刚性转子的静平衡计算。重点：刚性转子的静平衡计算。14.3.3 14.3.3 回转件的平衡精度回转件的平衡精度回转件的平衡精度回转件的平衡精度1.1.许用不平衡量的表示方法许用不平衡量的表示方法许用不平衡量的表示方法许用不平衡量的表示方法（1 1）许用不平衡重径积：）许用不平衡重径积：）许用不平衡重径积：）许用不平衡重径积：Gr Gr，NcmNcm。（2）许用偏距：单位重量的许用不平衡重径积。2.平衡精度转子38