动平衡精度等级

动平衡精度等级

考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示：

G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件

G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件

G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件

G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机

G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件

G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件

G6.3 商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵

G1 磁带录音机及电唱机、CD 、DVD 的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢

G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪

平衡机精度等级计算

平衡机精度等级计算 一平衡词汇 1、不平衡量。转子某平面上不平衡的量值大小，不涉及不平衡 的角位置。它等于不平衡质量和其质心至转子轴线距离的乘 积，不平衡量单位为g.mm或 g.cm，俗称“重径积”。 2、不平衡相位。转子某平面上的不平衡质量相对于给定极坐标的 角度值 3、不平衡度。转子单位质量的不平衡量，单位为g.mm/kg，在静 不平衡时相当于转子的质量偏心距，单位为微米。 4、初始不平衡量。平衡前转子上存在的不平衡量。 5、许用不平衡量。为保证旋转机械正常工作所允许的转子剩余不 平衡量，该指标用不平衡度表示时，称为许用不平衡度（亦有称许用不平衡率）。 6、剩余不平衡量。平衡后转子上剩余的不平衡量。 7、校正半径。校正平面上校正质量的质心到转子轴线的距离，一 般用mm表示。 8、校正平面干扰（相互影响）。在给定转子某一校正面上不平衡量 的变化所引起另一校正平面上平衡机指标值的改变（有时称平面分离影响）. 9、转子平衡品质。衡量转子平衡优劣程度的指标。 G=eperω/1000 式中G为转子平衡品质，mm/s,从G0 4-G4000分11级，eper

为转子允许的不平衡率g.mm/kg或转子质量偏心距μmω相应于转子最高工作转速的角速度=2∏n/60≈n/10 10、转子单位质量的允许残余不平衡度（率） eper=(G×1000)/（n/10）单位g.mm/kg或mm/s 11、最小可达剩余不平衡量（Umar）。单位g.m，平衡机能使转子 达到的剩余不平衡量的最小值，是衡量平衡机最高平衡能力的 性能指标，当该指标用不平衡度表示时，称为最小可达剩余不 平衡度（单位g.mm/kg）。 12、不平衡量减少率（URR）。经过一次平衡校正所减少的不平衡量 与初始不平衡量之比值，它是衡量平衡机效率的性能指标，以 百分数表示： URR（%）=（U1－U2）／U1=（1－U2／U1）×100 式中：U1为初始不平衡量；U2 为一次平衡校正后的剩余不平 衡量。 13、不平衡力偶干扰比。单面平衡机抑制不平衡力偶影响的性能指 标。 14、校验转子。为校验平衡机性能而设计的刚性转子，其质量、大 小、尺寸均有规定，分立式与卧式二种，立式转子质量为1.1、 3.5、11、35、110kg，卧式转子质量为0.5、1.6、5、16、50、 160、500kg。

转子动平衡标准

平衡精度等级 考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的 ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示： G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件 G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件 G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件 G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件 G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机 G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件 G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件 G6.3 商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件 G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵 G1 磁带录音机及电唱机、CD、DVD的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢 G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪 在您选择平衡机之前，应该先确定转子的平衡等级。 举例：允许不平衡量的计算 允许不平衡量的计算公式为： (与JPARC一样的计算 gys)式中m per为允许不平衡量，单位是g； M代表转子的自身重量，单位是kg； G代表转子的平衡精度等级，单位是mm/s； r 代表转子的校正半径，单位是mm； n 代表转子的转速，单位是rpm。 举例如下： 如一个电机转子的平衡精度要求为G6.3级，转子的重量为0.2kg，转子的转速为1000rpm，校正半径20mm，则该转子的允许不平衡量为：

动平衡计算

单缸发动机的平衡： 一．1.单缸发动机的旋转惯性力为：2r r P m r ω= 往复惯性力：2(cos cos2) j j P m r t t ωωλω=+ 一阶往复惯性力： 2cos j j P m r t ωω=Ⅰ 二阶往复惯性力：2cos2j j P m r t ωω=Ⅱ 一般忽略二阶往复惯性力。 对于单缸内燃机的平衡一般采用过量平衡法。 过量平衡法： 过量平衡法又称转移法，是采用在曲柄臂的配重完全平衡掉旋转质量惯性力后再加一部分平衡重，这部分平衡重用来平衡部分一阶往复惯性力。由于这部分平衡重虽然平衡掉了部分气缸中心线方向的往复惯性力，但同时也在气缸中心线的垂直方向产生了一新的惯性力，所以这种方法也叫转移法，即指将气缸中心线方向的惯性力转移到了与之垂直的方向上。 采用过量平衡法，往复惯性力在x 与y 轴方向的力为（不考虑二阶惯性力）： 22cos cos()x j j r F m r t fm r t ωωωωθ=-+ 2sin()y j r F fm r t ωωθ=-+ 其中 r j f m m = 经过一些列的数学变化，可以证明此方程为一个椭圆方程。

主轴倾角θ：发动机不平衡力F 随曲柄转角变化，在某一角度F 达到最大，该角度和X 方向的夹角定义为主轴倾角，主轴倾角表示最大惯性力方向。 对于卧式发动机机，其f 值一般控制在0.2～0.3的范围内效果最好，f 值小于0.2时，惯性力椭圆就会变得过于细长，如果发动机在车架上的安装角度稍有偏差，也会在垂直方向上产生较大的振动，这种对安装角度偏差过于敏感的f 值也不适应批量生产；若f 值大于0.3，发动机运转时就会在垂直方向产生较大的惯性力，引起垂直方向产生较大的振动，骑乘的舒适性就会就变差。要减小发动机的振动，除了控制f 外，控制θ也至关重要，θ它表明了惯性力矢端椭圆长轴与气缸中心线方向的关系。总的原则是，发动机在车架上安装好后，其曲柄连杆机构的惯性力矢端的椭圆的长轴应与水平方向接近。 j m ：往复运动的总质量 1r m ：完全平衡掉旋转惯性力后额外的平 衡质量 由于是非对称布置，1r m 与曲柄方向的之 间的夹角为r θ。

JISB0905-1992动平衡精度等级

JIS B0905-1992 動平衡等級 動平衡良好的等級 單位 mm/s 動平衡等級 G0.4G1 G2.5G6.3G16G40G100G250G630 G1600 G4000動平衡的上限值 0.4 1 2.5 6.3 16 40 100 250 630 1600 4000 (備考) 各自動平衡的良好等級G 是包含從良好動平衡上限數值到零的良好動平衡範圍。 ISO 1940 是世界公認的平衡等級將平衡等級分為11等級以2.5倍為增量。 其所表示的單位是(g-mm/kg)，代表不平衡的質量位於轉子半徑上相對於轉子總重量的值， 也代表不平衡量對於轉子中心的偏心距離。 動平衡的級數設定是根據ISO1940的標準, 其關係如下: 不平衡量 u : g-mm M= 轉子質量(kg) 9549= 常數 N= 轉速 r.p.m. G= (Nxu)/(9549xM) 不平衡量是讓不平衡發生的重量m 和回轉中心到此不平衡重量的距離e 相乘的結果來做表示。 因此，其單位是重量和距離相乘的積所以變為是【g ?cm 】或是【g ?mm 】。在下圖m 是不平衡的質量，e 是從回轉中心到m 距離, M 是轉子的質量。 時的不平衡量U 是為 U=m x e 例如，m=0.2g 、e=1.0cm 的話 U=0.2gx1.0cm =0.2g ?cm =2.0g ?mm 注意:此時的不平衡量和回轉數無關係，是以物理量所做的定義。 不平衡量的定義 u= 不平衡量 g-mm M= 轉子質量(kg) 9549= 常數 N= 轉速 r.p.m.

何謂「不平衡」 A、靜不平衡（Static unbalance）：轉子的重心偏離於軸心線（中心線）的位置。 在固定不動的轉子上，這是很容易就可以被測得出來的。原因是在這位置上面，離心力是垂直到軸線上的。在一個穩定可靠的環境中，我們可以選擇任何一個平面輕易地來做為消除這一個不平衡的平面。但是這個靜平衡力有可能變成其他的動不平衡力（couple unbalance）。 B、力偶不平衡（Couple unbalance）：轉子的重心線延著軸線的位置產生。 這種力只能在旋轉中的轉子中測得。因為它產生於旋轉期間傾斜的一瞬間，在無側向力時， 這兩個不平衡質量所產生的離心力能相互抵消。 C、動不平衡（Dynamic unbalance）：是靜不平衡與力偶不平衡的結合。 參考附表 動平衡良好的等級 動平衡良好的 上限值mm/s (e per*ω)(1)?(2) 轉子的種類一例 G 4000 4 000 剛支持的汽缸數奇數的船舶用低速柴油 傳動(３)的曲軸軸系(４) G 1600 1 600 剛支持大型2衝程傳動曲軸軸系(４) G 630 630 剛支持大型4衝程傳動的曲軸軸系(４) 彈性支持的船舶用柴油傳動的曲軸軸系(４) G 250 250 剛支持的高速４汽缸柴油傳動軸系(３)的 曲軸軸系(４) G 100 100 ６汽缸以上的高速柴油傳動(4)的曲軸軸系 汽車,卡車及鐵路車輛用傳動(汽油或柴油)的完成品(5) G 40 40 汽車輪胎,輪緣,車輪組及驅動軸，彈性支撐的6汽缸以上的高速4行程傳動(4)(汽油還是柴油)的曲軸系 汽車，卡車，火車車輛用傳動的曲軸系 G 16 16 特別有做要求的驅動軸(螺旋槳軸.萬向軸) 壓碎機部品 農業機械部品 汽車,卡車及鐵路車輛用傳動(汽油或柴油)的傳動部品 特別是有做要求的6汽缸以上的曲軸軸系 G 6.3 6.3 製煉廠用機器 船舶用主機輪機齒輪(商船用) 離心分離機滾桶 製紙輥輪.印刷輥輪 風扇，扇葉 組立後的飛機用渦輪噴射引擎-燃氣輪機 飛輪-FLYWHEEL 泵浦葉片 工作機械及一般機械的部品 無特別要求的中型及大型(有最少80mm以上軸中心高馬達的)電機子 對振動不敏感所使用的或有振動絕緣 (主要是量產形的)小型電機子 有特別要求的傳動部品

第09章 动平衡计算

9.1 动平衡机理概述 众所周知，不平衡是旋转机械最常见的振动原因，并且其它一些故障，如不对中和碰摩等，也可以通过改善机组的平衡状态而予以减轻或消除，因此现场找平衡就成为消除机组振动的重要措施之一。 由振动理论知，振动的振幅不仅正比于静不平衡的离心力Meω2，而且还与动力放大因子R有关。动力放大因子R是转子转速的单值函数，转速确定后，R 的值也将确定。滞后角φ表明振动的幅值滞后于不平衡激励力Meω2的角度，并且随转速的改变而改变，当转速确定后，滞后角也为定值。因此，只要系统符合线性假设，即物性参数（如支撑刚度，阻尼等）和特性参数（如固有频率和阻尼率等）不因振动大小而发生改变，则相同转速下轴承的振动正比于转子不平衡质量的大小，并且振动滞后于不平衡离心力的相位也为定值，这就是转子平衡的理论基础。 平衡是通过检测和调整转子的质量分布，即在转子的适当位置上加上或减去一定大小的质量（称为校正质量或配重），来减小转子的惯性主轴与旋转轴线的偏离，使机组的振动降到允许范围内。平衡的作用是减少转子的挠曲，减低机组的振动并减少轴承及基础的动反力，保证机组安全，平稳，可靠地运行。 9.2 动平衡软件使用说明 平衡计算模块为一通用的平衡 软件(图9.2-1)，系统提供了最小二 乘法影响系数计算、最小二乘法影 响系数动平衡、谐分量法影响系数 计算、谐分量法影响系数动平衡、 三点定位定量法动平衡、矢量加 减运算和估算剩余振动等多种功 能，可以迅速方便地找出最佳的合 理配重。它可以对多平衡面、多测 振点同时进行平衡。图9.2-1

影响系数法只有当知道影响系数后才能使用，由于各机组实际情况不同，各机组的影响系数也大不相同。它一般由技术人员根据经验得到的或通过多次试重得到。 最小二乘法影响系数计算模块通过试重可以自动计算出机组的最小二乘法影响系数。 进入最小二乘法影响系数计算模块后，选择对应的加重面和测振点(图9.2-2)后进入图9.2-3所示的对话框。用户必须输入各测振点原始振动的振幅和相位(由于本软件为通用软件，故用户可以从前面的信号分析中得到一倍频振幅和相位，并人工输入)、试重后振动的振幅和相位以及试加重量的大小和角度，然后击一下计算按钮，即可得到计算结果，即该加重面对各测振点的最小二乘法影响系数。试加重量的大小可以根据经验或同型机组的统计结果确定，没有把握可以取小一些。 图 9.2-2 图9.2-3

动平衡计算中影响系数的通解算法及其应用

动平衡计算中影响系数的通解算法及其应用 动平衡的质量，在动平衡计算方法上已作了大量的工作。自1964年Goodman将最小二乘法引入柔性转子的动平衡计算中后，影响系数算法一直是动平衡试验中最常用的方法。虽然这种方法有其固有的缺陷，但考虑的平衡面数、平衡转速数、“测点”数较多时具有一定的误差补偿能力。 按传统的影响系数算法，为求出各面的影响系数，需在每个加重面上分别单独加重，从而求得各面的单面影响系数。但是在现场的动平衡试验中，常常是多平面同时加重，需要解决一些特殊条件下的影响系数的计算及提炼问题，即采用非常规的影响系数计算方法。这些情形包括：（1）在熟知性能的机组上尝试一次加重或多面同时加重，当尝试的次数达到一定时，各加重平面的影响系数的分离计算。 （2）在多面同时加重时，若某些面的影响系数已知，加重次数足够时，未知面的影响系数的分离计算。 （3）包括试加重在内的加重次数超过了确定影响系数所必需的次数时，如何充分利用冗余的加重信息计算各面的影响系数。 对于以上的较为特殊的影响系数的计算问题，影响系数的分离计算在面数多于2个时，手工计算十分困难。而加重次数冗余时影响系数的计算遵循何种准则，如何计算又是一个值得探讨的问题。本文推导了涵盖以上3个方面特殊情形影响系数求解通式，它也适合于一般意义下的影响系数的求解。 1影响系数求解通式的推导 设在某次动平衡试验中，有m个加重平面，n个“测点”，同一测点不同转速情况亦视为一新的“测点”。对于多面同时试重的情形，须足够次的试（加）重后才能计算影响系数。一般对于具有m个平面、n个“测点”的平衡计算问题，至少需m次的试重确定各面的影响系数值，并且每次试重并不要求只在一个面加重，允许每次在可加重的m个平面上任意加重。 为了使推导的公式适用于一般情形，假设在总共m个加重平面中，有k（k≤m）个加重面的影响系数未知。另在试验中共有h次（试）加重，且加重次数满足h≥k。在这种条件下，加重次数多于唯一确定未知影响系数所需的加重次数，即有冗余的加重信息，此时可利用冗余的信息对影响系数进行提炼，取代一般的矢量平均的办法，充分利用加重信息。下面对这种条件下的影响系数的求解方法进行推导。

动平衡等级

ISO 1940 是世界公認的平衡等級將平衡等級分為11等級以2.5倍為增量。其所表示的單位是(g-mm/kg)，代表不平衡的質量位於轉子半徑上相對於轉子總重量的值， 也代表不平衡量對於轉子中心的偏心距離。 JIS B0905-1992 動平衡良好的 單位mm/s 等級 (備考)各自動平衡的良好等級G是包含從良好動平衡上限數值到零的良好動平衡範圍。 -------------------------------------------------------------------------------- 動平衡的級數設定是根據ISO1940的標準, 其關係如下: 不平衡量u : g-mm M= 轉子質量(kg) 9549= 常數N= 轉速r.p.m. G= (Nxu)/(9549xM) u= 不平衡量g-mm M= 轉子質量(kg) 9549= 常數 N= 轉速r.p.m. 不平衡量是讓不平衡發生的重量m和回轉中心到此不平衡重量的距離e相乘的結果來做表示。 因此，其單位是重量和距離相乘的積所以變為是【g?cm】或是【g?mm】。在下圖m是不平衡的質量，e是從回轉中心到m距離, M是轉子的質量。 此時的不平衡量U是為 U=m x e 例如，m=0.2g、e=1.0cm的話

U=0.2gx1.0cm =0.2g?cm =2.0g?mm 注意：此時的不平衡量和回轉數無關係 是以物理量所做的定義 何謂「不平衡」 A、靜不平衡（Static unbalance）：轉子的重心偏離於軸心線（中心線）的位置。 在固定不動的轉子上，這是很容易就可以被測得出來的。原因是在這位置上面，離心力是垂直到軸線上的。在一個穩定可靠的環境中，我們可以選擇任何一個平面輕易地來做為消除這一個不平衡的平面。但是這個靜平衡力有可能變成其他的動不平衡力（couple unbalance）。 B、力偶不平衡（Couple unbalance）：轉子的重心線延著軸線的位置產生。 這種力只能在旋轉中的轉子中測得。因為它產生於旋轉期間傾斜的一瞬間，在無側向力時， 這兩個不平衡質量所產生的離心力能相互抵消。 C、動不平衡（Dynamic unbalance）：是靜不平衡與力偶不平衡的結合。 參考附表

动平衡机的性能

动平衡机的主要性能用最小可达剩余不平衡量，和不平衡量减少率两项综合指标表示。 前者是动平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的最小值，它是衡量平衡机最高平衡能力的指标；后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指标，一般用百分数表示。 同标准转子(标准工件)残留相同的不平衡量时使用。曲轴等添加了活塞等的影响的方向必须残留不平衡量的转子。事先记忆将标准工件的不平衡量进行补偿，能够制作出标准工件相同的工件来。 什么是偏心补偿，插入接合器(测试轴)进行平衡机测定的功能。不管多么精密多么高的精度加工，接合器实际上或多或少都一点偏心。另外，假如要制作没有偏心的接合器，把接合器安装到平衡机本体内时，以嵌入的公差分作偏心的安装的情况也有。 有些回转体系统体积巨大，以至于没有合适的动平衡机能支承运行；有些小厂不具备利用动平衡机进行平衡的工作条件；有些回转体的工作环境为高热或高电磁场等，由于热变形或磁滞伸缩变形等，使在动平衡机上已达到的平衡遭到破坏；又由于运输或维修等原因，需

要对平衡好的回转体重新进行组装；所有这些情况，均需要进行现场动平衡解决。现场动平衡可以包括进行单面静平衡及对柔性回转体的动平衡。 进行静平衡的方法很简单，首先在回转体附加支承处（最好离校正面距离最短），振动较大的方向（通常为水平方向）上，安置传感器，并接通一个测振仪，启动回转体至工作转速下记录振动响应的大小，高读数为X，对应着被测的不平衡量U，并存在关系式U=kx，对于刚性回转体而言，在固定的转速下，不论是硬支承还是软支承，k 一定是个常数，所以也一定存在矢量关系式U=kx。为求出矢量x的角度（或相位）可采用转们两次法进行测量计算。即在回转体半径为R(mm) 任意位置上，安置一块校验质量M(g)，然后启动回转体至相同的转速下，记录此时的振动响应，高读数为x1,显然，x1为原不平衡量U及校验不平衡量U1=MR共同作用产生的，即kx1=U+Ut.将校验质量M(g)转位180º，重新安置后再次启动回转体至相同转速下，记录此时的振动响应，高读数为X2，应有kx2=U-Ut，因而利用图解的方法，很容易求解矢量方程。 对于需要进行双面平衡的回转体，应使用能测量相位的现场动平衡测试仪器，因而需要在回转体上设置其准信号发生器，常用光电式，

精度等级

平衡精度等级的合理选用与不平衡量的简化计算公式动平衡精度等级的合理选用： 不平衡量的简化计算公式： M ----- 转子质量单位kg G ------精度等级选用单位 g.mm/kg

r ------校正半径单位mm n -----工件的工作转速单位 rpm m------不平衡合格量单位g 平衡机的技术指标中，有一个精度的参数： 这几个公式表明平衡机的测量精度在微米的数量级以上，而工件的几何加工精度在 1 丝 --10 丝之间，也就是说在 10 微米－ 100 微米之间。从这个数量级的具体意义来看，转子的平衡精度主要决定于工艺轴的几何加工精度。下面就几何偏心引起的误差举个简单的例子： 设：转子的质量 M ＝ 2000 公斤， 工艺轴的加工跳动为ｅ＝ 5 丝＝ 50 微米 转子的校正半径为ｒ＝ 250 毫米 那么，由工艺轴的跳动引起的不平衡质量ｍ ｍ＝M ×ｅ／ｒ＝2000 ×５０／２ 50 ＝ 400 （克）

由此看来 ,5 丝的精度有如此大的影响，而 5 丝的保证已经有所不易，所以平衡工艺轴的加工一定要经过磨削工艺，这样才能保证平衡的最终精度目的。 平衡工艺轴的修正极限为：当跳动大于 5 丝时，必需修正，否则平衡效果为假平衡。 不平衡合格量的计算： 根据国际标准化组织推荐，精度等级分为： G4000 、 G1600 、 G630 、 G250 、 G100 、 G40 、 G16 、G6.3 、 G2.5 、 G0.4 共 11 级。风机、电机、胶棍的平衡精度要求为Ｇ＝ 6.3 级。设：转子的质量 M=2000 公斤 转子的校正半径为ｒ =250 毫米 工件的工作转速为 n=500 ( 转 / 分 ) 精度等级选用 G=6.3 级 则不平衡合格量 m =2000x6.3x10000/250x500=1008 ( 克 )

动平衡机精度等级

平衡机精度等级 国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示： G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件 G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件 G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件 弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件 G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件 G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机 G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件 G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件 G6.3 商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件 G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵 G1 磁带录音机及电唱机、CD、DVD的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢 G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪

在您选择平衡机之前，应该先确定转子的平衡等级。允许不平衡量的计算公式为： 式中m per为允许不平衡量 M代表转子的自身重量，单位是kg； G代表转子的平衡精度等级 ，单位是mm/s； r 代表转子的校正半径，单位是mm； n 代表转子的转速，单位是rpm。 举例如下： 如一个电机转子的平衡精度要求为G6.3级，转子的重量为0.2kg，转子的转速为1000rpm，校正半径20mm，则该转子的允许不平衡量为： 因电机转子一般都是双面校正平衡，故分配到每面的允许不平衡量为0.3g。

不平衡量计算方法

不平衡量的简化计算公式：

M ----- 转子质量单位kg G ------精度等级选用单位g.mm/kg r ------校正半径单位mm n -----工件的工作转速单位rpm m------不平衡合格量单位g -------m=9549.M.G/r.n 风机动平衡的阐述 1、风机动平衡标准：如动平衡精度≤ G 6.3 (指位移振幅6.3mm/s)； 2、一般动平衡机采用350 rpm和720 rpm两种转速做动平衡测试； 3、一般动平衡机采用最大动平衡重量（Kg）命名型号； 4、动平衡方法：加重平衡和去重平衡； 平衡对象：轴，风轮，皮带轮和其它转子 6、平衡的原因：一个不平衡的转子将造成振动和转子本身及其支撑结构的应力（应力：材料内部互相拉推的力量，即作用与反作用力）； 7、平衡的目的： A,增加轴承寿命； B,减少振动； C,减少杂音； D,减少操作应力；

E,减少操作者的困扰和负担； F,减少动力损耗； G,增加产品品质； H,使顾客满意。 8、不平衡的影响 A,只有一个传动组件的不平衡会导致整个组合产生振动，在转动所引起的振动会造成轴承﹑轴套﹑轴心﹑卷轴﹑齿轮等的过大磨损，而减少其使用寿命； B,一旦很高的振动出现，则在结构支架和外框产生应力，经常导致其整个故障； C,且被支架结构吸收的能量会使得等效率的减低； D,振动也会经由地板传给邻近的机械，会严重影响其精确度或正常功能。 9、不平衡的原因： 不平衡为转子（风轮﹑轴心或皮带轮等）的重量分布不均匀。 一、叶轮产生不平衡问题的主要原因 叶轮在使用中产生不平衡的原因可简要分为两种：叶轮的磨损与叶轮的结垢。造成这两种情况与引风机前接的除尘装置有关，干法除尘装置引起叶轮不平衡的原因以磨损为主，而湿法除尘装置影响叶轮不平衡的原因以结垢为主。现分述如下。 1.叶轮的磨损 干式除尘装置虽然可以除掉烟气中绝大部分大颗粒的粉尘，但少量大颗粒和许多微小的粉尘颗粒随同高温、高速的烟气一起通过引风机，使叶片遭受连续不断地冲刷。长此以往，在叶片出口处形成刀刃状磨损。由于这种磨损是不规则的，因此造成了叶轮的不平衡。此外，叶

动平衡仪的注意事项以及精度等级

动平衡仪的注意事项以及精度等级 定义 转子动力学的一个研究内容，指确定转子转动时产生的不平衡量(离心力和离心力偶，见相对运动)的位置和大小并加以消除的操作。不平衡量会引起转子的横向振动，并使转子受到不必要的动载荷，这不利于转子正常运转。所以，大多数转子应该进行动平衡。在机器制造或维修中，动平衡成为一道工序。 转子转动时产生的不平衡量是因转子各微段的质心不严格处于回转轴线上引起的。各微段因质心偏离回转轴线而产生的离心力都垂直于回转轴线。通过力的合成可把离心力系合成为少数的集中力，其方向仍垂直于轴线。一般说，至少要用分别作用于两个横截面上的两个集中力才能代表原来的离心力系。若这两个集中力刚好形成力偶，则原来的不平衡量在转子不旋转时是无法察觉和测量的;旋转时，力偶才形成横向干扰并引起转子的振动。这种不平衡的效应只有在旋转的动态中才能察觉和测量，所以需要进行动平衡。与此相对的静平衡是指当转子的质量很集中以致可以看作一个垂直于回转轴线的不计厚度的薄盘时，不需旋转就能进行的平衡。其作法是将转子水平放置，偏重的一边受重力作用会垂到下方，设法调整转子质心的位置，使之位于回转轴线上。 在测出不平衡的位置和大小后，或是直接将它去掉，或是在它的对称方向加上和它相应的质量来平衡它的效应，即通过去重或配重完成动平衡。 根据转子的变形和质量分布的情况，动平衡分为刚性转子的动平衡和柔性转子的动平衡。 注意事项 1.现场动平衡的先决条件是不平衡故障的判定，以及平衡面数的确定和各项准备工作的完成，这样能保证平衡工作的省时、省力。如设备已经停机，更换反光带。 2.检查平衡仪器功能和电源是否充足及电缆线的连接状况。 3.振动传感器和光电传感器安装位置应始终保持不变。 4.每次数据记录要准确，同时将第一次加试重后的振动幅值和相位与原始记录比较，如变化不大，没有达到20%以上，说明试重不合适，要重新考虑其大小和位置。 5.试重块的安装原则是:安装合理，转子运转时，不能掉下，同时还要便于取下。 6.计算配重大小时，将原始记录、加试重记录及试重块数据准确输入计算器。配重块加在指定位置后，一定要牢固，防止运行时掉下。 7.进入工作现场后，要熟悉周围环境状况，特别注意安全问题和防火问题。

动平衡与静平衡

动平衡与静平衡

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什么是动平衡？什么是静平衡? 常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件,例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等,统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的,这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差,甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时,其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消,离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上,引起振动,产生了噪音，加速轴承磨损,缩短了机械寿命,严重时能造成破坏性事故。为此,必须对转子进行平衡,使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。 1、定义：转子动平衡和静平衡的区别 1）静平衡 在转子一个校正面上进行校正平衡,校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内,为静平衡又称单面平衡。?２）动平衡(Ｄｙｎamic Ｂaｌａncing ）?在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在动态时是在许用不平衡量的规定范围内,为动平衡又称双面平衡。 ２、转子平衡的选择与确定 如何选择转子的平衡方式,是一个关键问题。其选择有这样一个原则:只要满足于转子平衡后用途需要的前提下,能做静平衡的，则不要做动平衡,能做动平衡的，则不要做静动平衡。原因很简单，静平衡要比动平衡容易做，省时、省力、省费用。?现代,各类机器所使用的平衡方法较多,例如单面平衡(亦称静平衡［1])常使用平衡架,双面平衡(亦称动平衡）使用各类动平衡试验机。静平衡精度太低,平衡效

平衡机精度等级计算

平衡机精度等级计算

平衡机精度等级计算 一平衡词汇 1、不平衡量。转子某平面上不平衡的量值大小，不涉及不平衡 的角位置。它等于不平衡质量和其质心至转子轴线距离的乘 积，不平衡量单位为g.mm或 g.cm，俗称“重径积”。 2、不平衡相位。转子某平面上的不平衡质量相对于给定极坐标的 角度值 3、不平衡度。转子单位质量的不平衡量，单位为g.mm/kg，在静 不平衡时相当于转子的质量偏心距，单位为微米。 4、初始不平衡量。平衡前转子上存在的不平衡量。 5、许用不平衡量。为保证旋转机械正常工作所允许的转子剩余不 平衡量，该指标用不平衡度表示时，称为许用不平衡度（亦有称许用不平衡率）。;’ 6、剩余不平衡量。平衡后转子上剩余的不平衡量。 7、校正半径。校正平面上校正质量的质心到转子轴线的距离，一 般用mm表示。 8、校正平面干扰（相互影响）。在给定转子某一校正面上不平衡 量的变化所引起另一校正平面上平衡机指标值的改变（有时称平面分离影响）. 9、转子平衡品质。衡量转子平衡优劣程度的指标。 G=eperω/1000 式中G为转子平衡品质，mm/s,从G0 4-G4000分11级，eper

为转子允许的不平衡率g.mm/kg或转子质量偏心距μm。ω相应 于转子最高工作转速的角速度=2πn/60≈n/10 10、转子单位质量的允许残余不平衡度（率） eper=(G×1000)/（n/10）单位g.mm/kg或μm 11、最小可达剩余不平衡量（Umar）。单位g.m，平衡机能使转子 达到的剩余不平衡量的最小值，是衡量平衡机最高平衡能力 的性能指标，当该指标用不平衡度表示时，称为最小可达剩 余不平衡度（单位g.mm/kg）。 12、不平衡量减少率（URR）。经过一次平衡校正所减少的不平衡 量与初始不平衡量之比值，它是衡量平衡机效率的性能指标， 以百分数表示： URR（%）=（U1－U2）／U1=（1－U2／U1）×100 式中：U1为初始不平衡量；U2 为一次平衡校正后的剩余不平 衡量。 13、不平衡力偶干扰比。单面平衡机抑制不平衡力偶影响的性能 指标。 14、校验转子。为校验平衡机性能而设计的刚性转子，其质量、 大小、尺寸均有规定，分立式与卧式二种，立式转子质量为 1.1、3.5、11、35、110kg，卧式转子质量为0.5、1.6、5、 16、50、160、500kg。

动平衡计算

平衡机是一种检测旋转体动平衡的检测设备。从结构上讲，主要是由机械振动系统、驱动系统和电气测量系统等三大部件组成。 机械振动系统主要功能是支承转子，并允许转子在旋转时产生有规则的振动。振动的物理量经传感器检测后转换成电信号送入测量系统进行处理。 平衡机的种类很多，就其机械振动系统的工作状态分类，目前所见的不外乎两大类：硬支承平衡机和软支承平衡机。硬支承平衡机是指平衡转速远低于参振系统共振频率的平衡机。而软支承平衡机则是平衡转速远大于参振系统共振频率的平衡机。简单来说，硬支承平衡机的机械振动系统刚度大，外力不能使其自由摆动。软支承平衡机的机械振动系统刚度小，一般来说，外力可以使其自由摆动。以下是软、硬支承平衡机的性能比较： 驱动系统的主要功能是驱动转子，使转子在额定的平衡转速下旋转。 目前常见的驱动系统主要有万向联轴节驱动和圈带驱动。万向联轴节因本身结构中存在间隙和与工件安装时存在安装几何偏差，这些误差将直接影响工件的平衡精度，在特大工件时和心轴安装时更为突出。因此，万向联轴节驱动主要用于普通的、平衡精度要求不是很高的卧式平衡机。 在圈带驱动中，由于传动带具有减振作用，能减少驱动马达的振动对转子的影响，且转子不需要在平衡机上作准备，也不需要附加连接件如螺栓、插销等转换固定装置，因此安装迅速。与万向节驱动相比，它不存在结构间隙及安装几何偏差，能大大的提高测量精度。 电气测量系统是的主要功能是处理由传感器来的电信号，显示出转子不平衡量所处的位置和大小。它是平衡机中的关键部件，其好坏直接影响平衡机的性能。型测量系统是我公司在吸收国内外平衡机顶尖技术的基础上和国内多所大中院校联系自行设计、开发的平衡机检测系统，工业计算机（单片机）控制系统，采用台湾、日本；美国多种电子元件及芯片，用先进的技术制造，所有产品均经过严格的品质管制；保障系统高效率、高安全、长期稳定运行。 不平衡量的校正过程，即是从转子上较重的部分去掉一部分材料，或者在转子较轻的部分加上一些平衡配重，使转子趋于平衡的过程。不平衡量的校正通常有加重和去重两种平衡校正方法。 由于各种原因的影响，一些转子的平衡状态在使用过程中会发生变化，对这些转子通常就要采用加配重的方法进行校正。这样做的好处是便于转子（以及整机）的再行校正。在不平衡量较大时，去重校正显然不及加重校正方便快捷。用户必须根据工件的具体情况选择合理的平衡校正方式。 平衡机的技术指标中，有一个精度的参数： 这几个公式表明平衡机的测量精度在微米的数量级以上，而工件的几何加工精度在 1 丝 --10 丝之间，也就是说在 10 微米－ 100 微米之间。从这个数量

动平衡等级

平衡精度等级的合理选用与不平衡量的简化计算公式 平衡精度等级的合理选用： JIS B0905-1992动平衡等级 精度等级G g.mm/kg转子类型举例 G630630刚性安装的船用柴油机的曲轴驱动件；刚性安装的大型四冲程发动机曲轴驱动件 G250250刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件 G100100六缸和多缸柴油机的曲轴驱动件。汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机整机。G4040汽车车轮、箍轮、车轮整体；汽车、货车和机车用的发动机的驱动件。 G1616粉碎机、农业机械的零件；汽车、货车和机车用的（汽油、柴油）发动机个别零件。 G6.3 6.3燃气和蒸气涡轮、包括海轮（商船）主涡轮刚性涡轮发动机转子；透平增压器；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵。 G2.5 2.5海轮（商船）主涡轮机的齿轮；离心分离机、泵的叶轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；飞轮；机床的一般零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件。 G11磁带录音机及电唱机驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢。 G0.40.4精密磨床的主轴、磨轮及电枢、回转仪。 不平衡量的简化计算公式： M ----- 转子质量单位kg G ------精度等级选用单位g.mm/kg r ------校正半径单位mm n -----工件的工作转速单位rpm m------不平衡合格量单位g m=9549.M.G/r.n

平衡精度等级 考虑到技术的先进性和经济上的合理性，国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，平衡机从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转 子轴心的偏心距离。如下表所示： G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件 G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件 G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件 弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件 G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件 G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的平衡机发动机整机 G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件 G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件 G6.3 商船、海轮的主涡轮机的平衡机齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件 G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵 G1 磁带录音机及电唱机、CD、DVD的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪 在选择平衡机之前，应该先确定转子的平衡等级。

动平衡报告

动平衡报告 1.动平衡测试基础 1.1关于动平衡的“精度” 目前国内基本上都采用“最小检测量”这一指标来表征动平衡机的“精度”即0e 。按部颁标准定义“最小检测量”的定义是：“对某一重量的校验转子，实验样机能够检测的最小偏心距，以0e 表示，单位：微米（m μ）”。（通常平衡行业将0e 称为平衡精度，单位也有用“kg mm g /?”表示的，换算方法即：kg mm g /11?=μ）。 不平衡量计算公式 m r m e /'= 式中e ——平衡精度（kg mm g /?）； m ’——剩余不平衡量； r ——矫正半径（mm ）； m ——工件质量（kg ）。 在选用动平衡机时，首先必须明确所需校验的转子的许用不平衡量e （m μ）多少。也就是说，所用的动平衡机最小检测量即0e 必须小于转子的许用不平衡量 0e

规定有平衡公差要求的图样、技术规格卡或其他文件上加以说明： 1）每个校正平面上最大允许的剩余不平衡量； 2）校正平面的位置； 3）考虑所需要的转子强度和其他条件，说明在校正位置处能够可靠加或去除的最大质量及方法； 4）轴承的类型和他们在平衡机上的位置； 5）驱动方案； 6）平衡转速； 1.3典型刚性转子的平衡精度等级 平衡试验能改善旋转体质量分布，使转子在轴承旋转时没有不平衡离心力，当然这目的仅能达到一定的程度，经平衡后，转子将还会有剩余不平衡量，只不过是达到允许的范围罢了。 不平衡量必须减少到什么程度，如何协调经济上的合理性和技术上的可能性，在某些情况下，只能通过实验及大量的现场测试来确定。因此盲目地提高平衡精度，不仅使平衡试验和校正操作变得困难，而且毫无意义。 平衡精度等级以及转子许用不平衡量e和最高使用角速度ω之积来表示（可参考ISO——1940）。 60 / 2nπ ω= n——为转速（min /r） G e= 1000 / ω G的大小作为精度标号，精度等级之间的公比为2.5。 等级分为G4000、G1600、G630、G250、G100、G40、G16、G6.3、G2.5、G1、G0.4. 1.4剩余不平衡量与平衡精度标号的关系 根据1.1与1.3中的公式，推导出 r n m G m ?? ? ? = π260 1000 ' 2.出现的问题及解决方法 2.1贴块重心不在同一半径上