动平衡理论与方法讲解教学课件

动平衡理论与方法3.1刚性转子的平衡检查和调整转子质量分布的工艺过程(或改转子质量分布的工艺方法),称为转子平衡3.11刚性转子的平衡原理转子不平衡类型)静不平衡:如果不平衡质量矩存在于质心所在的径向平面上,且无任何力偶矩存在时称为静不平衡。它可在通过质心的径向平面加重(或去重),使转子获得平衡。二)动不平衡■假设有一个具有两个平面的转子的重心位于同一转轴平面的两侧,且m1r1=m2r2,整个转子的质心Mc仍恰好位于轴线上(图3-3),显然,此时转子是静平衡的。但当转图32静不平衡转子示意图旋转时,二离心力大小相等方向相反,组成一对力偶,此力偶矩将引起二端轴承产生周期性变化的动反力,其数值为:Pmrl这种由力偶矩引起的转子及轴承的振动的不平衡叫做动不平衡图3-3动不干衡干衡动静混合不平衡■实际转子往往都是动静混合不衡。转子诸截面上的不平衡离心力形成的偏心距不相等,质心也不在旋转轴线上。转动时离心力合成成为力(主向量)和一个力偶会9F2(主力矩),即构成一静不平衡力和一动不平衡力偶。(图3-4)二、刚性转子的平衡原理六京"201.不平衡离心力的分解(1)分解为一个合力及一个力偶矩,以两平面转子为例。由理论力学可图34三种不平衡知,不平衡力(任意力系)可以分解为一个径向力和一个力偶。如图3-6所示二平面转子,不平衡离心力、,分别置于Ⅰ、Ⅱ平面上。若在Ⅰ平面0点上加一对大小相等方面相反的力、,國、小园力组成的力系与原、力系完全等价。图36二平面转子受力分析图3-5不平衡力系在O点求团、的合力F,1平面中剩下与Ⅱ平面中正好组成力偶。经这样分解,得到了一般的不平衡状况,即将动静混合不平衡间题归结为一个合力和一个力偶矩F2的作用。前者是静不平衡,后者为动不平衡22图3-7力的分解图36力的分解2)向任意二平面进行分解(图3-7)将不平衡离心力网、因分别对任选(径向)二平面1、Ⅱ进行分解。将分解为1Ⅱ平面上的平行力12同理将网分解为Ⅰ、Ⅱ平面上的平行力迭加园、国为团:选加国、F为显而易见,作用在I、Ⅱ平面上的A、E两力与不平衡离心力园、等效如果转子上有多个不平衡离心力存在,亦可同样分解到该选定的Ⅰ、Ⅱ平面上再合成,最终结果都只有两个不平衡合力(A、)(I、Ⅱ平面上各一个)。到此校正转子不平衡的任务就简单了,即仅分别在I、Ⅱ平面不平衡合力A、E的对侧(反方向)加重(或去重),使其产生的附加离心力与上述不平衡合力相等,这样转子就达到了平衡。(3)分解为对称及反对称不平衡力(图3-8)将1、Ⅱ平面内的A园力同时平移到某任一个点0上,由矢量三角形、可以看出:;A=As+ApB=B+B图37力的分解图38力的分解A,=B,=(A+BAB(A-6)由此可见,已将A、分解为大小相等,方向相同的对称力园、及大小相等、方向相反的反对称力了。由于AB与B等效,即与不平衡离心力网等效。如果在区的相反方向加一对同方向的对称平衡重量(在I、Ⅱ平面内),在的相反方向加一对反方向的对称平衡重量(亦在Ⅰ、Ⅱ平面内),就可使整个转子达到平衡显然,同方向对称力A、B可以认为是由于静不平衡分量产生的,反方向对称力A、B。,可以认为是由动不平衡分量生的。所以,对刚性转子而言,可用同方向平衡重量平衡静不平衡分量,用反方向平衡重量平衡动不平衡分量由以上讨论可知,与在二个平面内平衡重量的结果相同,亦可在二个任意