机械原理（第2版）课件12.3-刚性转子的平衡

子目录转子静平衡的求解方法2转子静平衡实验3转子静平衡的原理1转子的动平衡计算5转子的动平衡实验6转子的动平衡原理4平衡精度7小结8问题描述XYm2r2m1r1q1q2w已知：转子上有2个集中质量m1和m2，所处的位置为（r1

,q1）和（r2

,q2

）；转子等角速度ω回转。求：消除转子对机架的动压力转子轴向尺寸相对较小静平衡转子静平衡平衡惯性力1.转子静平衡的原理转子静平衡的原理XYF1F2m2r2m1r1q1q2mbFb平衡条件为F=F1+F2+Fb=0转子回转(等角速度ω)对机架产生动压力加配重mb消除miri

——质径积Wi=miri

(F1+F2)F1+F2+Fb=0w1.转子静平衡的原理XYm2r2m1r1q1q2rbmbqbwW1W2WbWb=mbrb选定rbmb=WbrbW1+W2+Wb=02.转子静平衡的求解方法图解法XYm2r2m1r1q1q2rbmbqbwW1W2WbWb=mbrb选定rbmb=WbrbW1+W2+Wb=0rb-mb2.转子静平衡的求解方法图解法配重的质径积配重的方位角W1+W2+Wb=0XYm2r2m1r1q1q2rbmbqbw选定rbmbrbmb=rb(mbrb)x

=-(m1r1cosq1+m2r2cosq2)

(mbrb)y

=-(m1r1sinq1+m2r2sinq2)

qb2.转子静平衡的求解方法解析法导轨式静平衡试验机（示意图）圆盘式静平衡试验机（示意图）转子的静平衡试验机3.转子的静平衡试验转子的静平衡试验导轨式静平衡试验机（示意图）mg3.转子的静平衡试验转子的静平衡试验导轨式静平衡试验机（示意图）3.转子的静平衡试验转子的静平衡试验机导轨式静平衡试验机（示意图）3.转子的静平衡试验转子的静平衡试验机导轨式静平衡试验机（示意图）3.转子的静平衡试验转子的静平衡试验机导轨式静平衡试验机（示意图）随遇平衡（mb,rb）3.转子的静平衡试验mmm1m2m3F1F3F2FFRBRARBRA机架受到动压力惯性力惯性力矩动平衡：消除惯性力和惯性力矩对机架的影响。4.转子的动平衡原理转子轴向尺寸较大动平衡F1F3F2m1m2m3FbBFbA动平衡：消除惯性力和惯性力矩对机架的影响。mbAmbBF1+F2+F3+

FbA

+

FbB=0l1l2l3l4FbA(l1+l2+l3+l4)

=F1(l2+l3+l4)+F2(l3+l4)

+F3l4惯性力平衡惯性力矩平衡FbBFbA

mbBmbAAB4.转子的动平衡原理F2m2动平衡：消除惯性力和惯性力矩对机架的影响。F2A

+F2B=F2l1l2F2Al1=F2Bl2惯性力等效惯性力矩等效m2Am2BF2AF2BABm2Ar2w2+m2Br2w2

=m2r2w2

r2m2Ar2w2l1=m2Br2w2l2m2A+m2B

=m2m2Al1=m2Bl2(1)(2)联立式(1)和(2)，得:m2A

=l1+l2l2m2m2B

=l1+l2l1m24.转子的动平衡原理已知：在图示的回转构件中，有三个偏心质量块分别位于三个平行平面内。设它们的大小和方位均为已知，即已知(m1，r1，q1)；(m2，r2，q2)和(m3，r3，q3)，（为使图面清晰起见，图上未标出方位角q1、q2和q3）。求：转子的动平衡。5.转子的动平衡计算

1.选择两个可加平衡质量块且垂直于轴线的平行平面T´和T″（平衡平面）。平衡过程5.转子的动平衡计算

2.将各偏心质量块分别等效分解到T´和T″面上，在保持所在的向径r1、r2、r3不变的前提下，得到:平衡过程5.转子的动平衡计算

3.按质径积向量封闭图解法确定平衡质量的质径积W'b和W″b的大小和方位。W'1+W'2+W'3+W'b=0

W"1+W"2+W"3+W"b=0

平衡过程5.转子的动平衡计算

分别在T´和T″

面内加平衡质量m'b和m"b，满足惯性力及质径积的平衡。平衡过程4.若选定平衡质量所在半径r´b和r″b后，即可确定平衡质量m´b和m″b

的大小和方位。5.转子的动平衡计算

转子12345798111动平衡机的工作原理示意图测振传感器测振传感器解算电路选频放大器仪表整形放大器相位表鉴相器光电头整形放大器标记6.转子的动平衡试验

转子10动平衡机的工作原理示意图测振传感器1测振传感器2解算电路选频放大器仪表整形放大器相位表鉴相器光电头整形放大器标记振动传感器1解算电路振动电信号处理后的振动信号选频放大器仪表整形放大器鉴相器脉冲信号基准信号光电头整形放大器相位表相位差质径积（mr）q振动传感器26.转子的动平衡试验转子的许用不平衡量转子的许用不平衡量有两种表示方法：许用偏心距[e]许用质径积[mr]质径积表示法偏心距表示法7.平衡精度国际标准化组织（ISO）制定了各种典型转子的平衡精度等级和许用不平衡量的标准。表中的平衡精度A以许用偏心距和转子转速的乘积表示，精度等级以G表示。7.平衡精度需要静平衡的转子需要动平衡的转子许用不平衡量7.平衡精度对