平衡機(jī)選型的一般原則

1、平衡機(jī)選型的一般原則 平衡機(jī)是用于測(cè)定轉(zhuǎn)子不平衡的儀器，按其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正，以改善被平衡轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布，使轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸頸的振動(dòng)或作用于軸承的力減小到規(guī)定的范圍內(nèi)。平衡機(jī)的主要功能是測(cè)量，有時(shí)還附有校正裝置，以提高平衡效率。一、平衡機(jī)的分類：平衡機(jī)的類型繁多，可以從原理及應(yīng)用兩方面去劃分。1、從原理方面分：有離心式平衡機(jī)與重力式平衡機(jī)；軟支承平衡機(jī)；硬支承平衡機(jī)；半硬支承平衡機(jī). a、離心式與重力式平衡機(jī)離心式平衡機(jī)：從平衡機(jī)的結(jié)構(gòu)原理看，最常見的是離心式平衡機(jī)，它是在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡離心力而引起的振動(dòng)位移或振動(dòng)力來(lái)測(cè)定轉(zhuǎn)子不平衡的平衡機(jī)。其中，完成雙面或多面平衡用的離心式平衡機(jī)就是通

2、常所說(shuō)的動(dòng)平衡機(jī)，而完成單面平衡用的離心式平衡機(jī)則屬于靜平衡機(jī)范疇。 重力式平衡機(jī)：這種平衡機(jī)依賴于轉(zhuǎn)子本身重力的作用，在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下測(cè)量其靜不平衡量，也屬于靜平衡機(jī)范疇。這類平衡機(jī)測(cè)量時(shí)工件無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)，特別適宜于用來(lái)平衡旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生變形的工件及大型的盤類零件，如未燒結(jié)的砂輪、列車車輪制動(dòng)盤、飛機(jī)螺旋槳、航空輪胎等等，我公司生產(chǎn)的重力式平衡機(jī)ZHLP型系列平衡特別適用于此類工件的平衡。 b：軟支承平衡機(jī)、硬支承平衡機(jī)、半硬支承平衡機(jī)軟支承平衡機(jī)的平衡轉(zhuǎn)速高于轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的固有頻率，平衡轉(zhuǎn)速需超過(guò)共振區(qū)，啟動(dòng)時(shí)要求鎖緊擺架，擺架支承剛度很低，測(cè)量精度高。硬支承平衡機(jī)的平衡轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子-支承

3、系統(tǒng)的固的頻率，可在低轉(zhuǎn)速下平衡，無(wú)需鎖緊裝置，可做超速試驗(yàn)，操作簡(jiǎn)便、安全性能好。半硬支承平衡機(jī)：是介于軟、硬支承平衡機(jī)之間的一種平衡機(jī)，它的平衡轉(zhuǎn)速也低于固有頻率，這種平衡機(jī)有硬支承平衡機(jī)支承剛度高的特點(diǎn)，又有軟支承平衡機(jī)精度高的優(yōu)點(diǎn)，我公司生產(chǎn)的BLD單面立式平衡機(jī)BLS雙面立式平衡機(jī)及BDB傳動(dòng)軸平衡機(jī)亦屬此類。用戶選購(gòu)平衡機(jī)時(shí)，建議優(yōu)先選用半硬支承或硬支承系列。2、從應(yīng)用方面分： 有臥式平衡機(jī)與立式平衡機(jī)；通用平衡機(jī)與專用平衡機(jī)。 1）臥式平衡機(jī)與立式平衡機(jī)臥式平衡機(jī)是被平衡轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線在平衡機(jī)上呈水平狀態(tài)的平衡機(jī)，一般來(lái)說(shuō)，具有轉(zhuǎn)軸或可裝配工藝軸的轉(zhuǎn)子，如電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸、滾筒

4、、風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、增壓器等，都適用于臥式平衡機(jī)。 立式平衡機(jī)是被平衡轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線在平衡機(jī)上呈鉛垂?fàn)顟B(tài)下的平衡機(jī)，一般指轉(zhuǎn)子本身不具備轉(zhuǎn)軸的盤狀工件如齒輪、各種汽車飛輪、離合器、壓盤及其總成、制動(dòng)盤、剎車轂、摩托車的離合器及磁電機(jī)轉(zhuǎn)子、風(fēng)扇、風(fēng)葉、水泵葉輪、皮帶輪、砂輪等盤類零件，我公司生產(chǎn)的BLD系列立式平衡機(jī)可滿足各種規(guī)格的盤類零件的平衡，而BLS立式雙面平衡機(jī)系列適用于工件本身不具備轉(zhuǎn)軸的鼓形零件的動(dòng)平衡，如汽車車輪、輪輞、離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓等。 2）通用平衡機(jī)與專用平衡機(jī)通用平衡機(jī)是在規(guī)定的轉(zhuǎn)子重量和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，能平衡多種轉(zhuǎn)子的平衡機(jī)，如我公司生產(chǎn)的BLD、BLS系列立式平衡機(jī)YYW、YYQ系列

5、等都屬于通用平衡機(jī)系列。專用平衡機(jī)是在規(guī)定的轉(zhuǎn)子重量和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，能平衡某一類型轉(zhuǎn)子的平衡機(jī)，如我公司生產(chǎn)的QB系列曲軸平衡機(jī)，BDB系列傳動(dòng)曲，車輛輪對(duì)平衡機(jī)、風(fēng)機(jī)葉輪，汽車維修及相應(yīng)的自動(dòng)曲軸機(jī)等都屬于此類。二、工件轉(zhuǎn)子的平衡工藝選擇一個(gè)轉(zhuǎn)子究竟要進(jìn)行靜平衡還是動(dòng)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。一般按下列原則考慮。1、當(dāng)轉(zhuǎn)子外徑D與長(zhǎng)度L滿足D/L5時(shí)，不論其工作轉(zhuǎn)速高低都只需進(jìn)行靜平衡。2、當(dāng)LD時(shí)，只要工作轉(zhuǎn)速大于1000轉(zhuǎn)/分，都要進(jìn)行動(dòng)平衡。 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(guò)每分鐘幾十轉(zhuǎn)，也需要進(jìn)行動(dòng)平衡。

6、就車式車輪動(dòng)平衡儀檢定規(guī)程（試行）Verification Regulation of The Wheel Field Balancing EquiguEBent中華人民共和國(guó)交通部部門計(jì)量檢定規(guī)程JJG（交通）011-96 代替JjG（交通）011-93- 本規(guī)程適用于新制造（含進(jìn)口）、使用中和修理后的就車式車輪動(dòng)平衡儀（簡(jiǎn)稱平衡儀）的檢定。一 概 述 平衡儀一般由驅(qū)動(dòng)、傳感器、顯示三部分組成，它適用于裝在汽車上的車輪不平衡量的檢測(cè)。工作原理為由車輪不平衡引起的振動(dòng)，而振動(dòng)速度的有效值正比于不平衡量的大小。速度傳感器將車輪不平衡量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由數(shù)字顯示不平衡量的大小，用頻閃白光觀察預(yù)先加在

7、車輪上的白色標(biāo)記，確定不平衡量的相位。 二 技術(shù)要求1 一般要求1.1 平衡儀應(yīng)有清晰的銘牌，標(biāo)明規(guī)格型號(hào)、最大平衡質(zhì)量等。1.2 指針式顯示，表盤清晰，指針回零，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，不允許有松動(dòng)、發(fā)卡和彎曲現(xiàn)象。1.3 數(shù)字式顯示，顯示清晰正確。1.4 各開關(guān)、旋鈕、按鍵功能正常，操作靈活可靠，并有明顯的文字或符號(hào)標(biāo)志。1.5 驅(qū)動(dòng)部分應(yīng)具有電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)輪和電源開關(guān)。接通電源后，驅(qū)動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)靈活。1.6 傳感器的各部件應(yīng)完整齊全。2 最小可達(dá)剩余不平衡e值應(yīng)符合平衡品質(zhì)等級(jí)G40。平衡次數(shù)不超過(guò)四次。3 重復(fù)性誤差為0.3Oe。 三 檢定條件4 環(huán)境條件4.1 溫度0-30C。4.2 相對(duì)濕度小于8

8、5%。4.3 電源電壓波動(dòng)量不超過(guò)額定值的士10%。4.4 檢定現(xiàn)場(chǎng)周圍無(wú)強(qiáng)烈的振動(dòng)源和高頻干擾。5 檢定用器具5.1 架盤天平一架，稱量范圍0.2kg。5.2 砝碼（M2級(jí)），克組、毫克組各一套。5.3 平衡塊若干。5.4 根據(jù)被檢車輪動(dòng)平衡儀最小可測(cè)車輪直徑選擇一具有該車輪尺寸的汽車作為檢定用車。 四 檢定項(xiàng)目與檢定方法6 一般要求的檢定 通過(guò)目測(cè)、手感進(jìn)行，其結(jié)果應(yīng)符合第1條要求。7 最小可達(dá)剩余不平衡量的檢定7.1 準(zhǔn)備7.1.1 稱出選定車輪質(zhì)量，并在離車式車輪動(dòng)平衡機(jī)上完成平衡修正。7.1.2 將該車輪裝在所選汽車上。7.1.3 e值的確定 根據(jù)車輪最大工作轉(zhuǎn)速，由附錄4圖3確定e

9、（gmm/kg），再由下式計(jì)算出e值：e=meper/2R （1）式中：m-所選車輪的質(zhì)量（kg）； R-所選車輪鋼圈半徑（mm）； e-許用剩余比剩余不平衡量（gmm/kg）。 e值計(jì)算舉例： 選定車輪最大工作轉(zhuǎn)速n=2000r/min 由附錄1圖1上對(duì)應(yīng)于G40查得：eper=200gmm/kg 轉(zhuǎn)子質(zhì)量m=4Okg，轉(zhuǎn)子半徑R=279mm 則對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子每試驗(yàn)平面的不平衡量e=40200/2279=14.3g 7.1.4 啟動(dòng)平衡儀，將被選車輪平衡到剩余不平衡量1.0e以下。7.2 在被選車輪鋼圈外側(cè)加上兩個(gè)相當(dāng)于試驗(yàn)平面上（10-20）e的試重。7.3 按平衡儀規(guī)定的程序在被選車輪鋼

10、圈外側(cè)，根據(jù)平衡儀讀數(shù)進(jìn)行不超過(guò)四次的啟動(dòng)平衡（允許現(xiàn)場(chǎng)稱試重），并做好記錄。7.4 用1Oe的試重依次分別加在鋼圈外側(cè)上，位置是0，45，90，135，180，225，270，315，順序任意（每次啟動(dòng)只允許一次讀數(shù)）。7.5 Ai的算術(shù)平均值和Ao的計(jì)算按公式（2）和（3）進(jìn)行。 （2） （3）式中： Ai-8點(diǎn)中任意一點(diǎn)的讀數(shù)值； -8點(diǎn)讀數(shù)的算術(shù)平均值； Ao-相當(dāng)于在某端已加上1.0e試重時(shí)儀表相應(yīng)的讀數(shù)值。7.6 Ai的所有讀數(shù)符合公式（4）要求時(shí)，則最小可達(dá)剩余不平衡量應(yīng)符合第7條的要求。8.8AoAi11.2Ao （4）8 重復(fù)性誤差的檢定8.1 啟動(dòng)平衡儀，將所選車輪平衡到剩

11、余不平衡量1.0e以下。8.2 用一個(gè)1Oe的試重置于鋼圈外側(cè)任意位置上，重復(fù)啟動(dòng)五次，記錄每次的讀數(shù)值，其最大值與最小值的差值應(yīng)符合第3條的要求。 五 檢定結(jié)果處理和檢定周期9 經(jīng)檢定合格的車輪動(dòng)平衡儀發(fā)給檢定證書，不合格的發(fā)給檢定結(jié)果通知單。10 平衡儀檢定周期為一年。附 錄附 錄1 對(duì)應(yīng)于各平衡品質(zhì)等級(jí)的最大許用不平衡度（參照GB9239一88）（見圖 2） 單位轉(zhuǎn)子質(zhì)量的許用不平衡per/m=epergmm/kg （對(duì)于單校正面轉(zhuǎn)子力以m為單位的許用質(zhì)量偏心距eper） 附 錄2檢定證書（背面）格式（略）附 錄3檢定記錄（略） 附加說(shuō)明： 本規(guī)程由中華人民共和國(guó)交通部體改法規(guī)司歸口。

12、本規(guī)程由河北省交通科學(xué)研究所起草并負(fù)責(zé)解釋。 本規(guī)程主要起草人：王保平（河北省交通科學(xué)研究所） 趙寶琳（河北省交通科學(xué)研究所） 本規(guī)程參加起草人：李 平（河北省交通廳科技處） 柳玉英（河北省滄州市試驗(yàn)機(jī)廠）中華人民共和國(guó)交通部 1996-12-01批準(zhǔn) 1997-01-01實(shí)施車輪動(dòng)平衡機(jī)檢定規(guī)程（試行）Wheel Dynamic Balancer中華人民共和國(guó)交通部部門計(jì)量檢定規(guī)程JJG（交通）010-96 代替JJG（交通）010-93- 本檢定規(guī)程適用于新制造（含進(jìn)口），使用中和修理后的車輪動(dòng)平衡機(jī)（簡(jiǎn)稱平衡機(jī)）的檢定。一 概 述 平衡機(jī)一般是由機(jī)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將不平衡量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)電

13、測(cè)系統(tǒng)測(cè)量與計(jì)算，最后由儀表顯示出來(lái)。它可對(duì)車輪的兩側(cè)校正平面上的不平衡量進(jìn)行檢測(cè)。二 技術(shù)要求1 一般要求1.1 平衡機(jī)應(yīng)有清晰的銘牌，標(biāo)明規(guī)格型號(hào)和最大平衡質(zhì)量等。1.2 指針式顯示，表盤清晰，指針擺動(dòng)平衡。1.3 數(shù)字式顯示，顯示應(yīng)清晰完整，配有打印裝置時(shí)，打印結(jié)果應(yīng)清晰，并與顯示數(shù)字相一致。1.4 各開關(guān)、旋鈕、按鍵功能正常，操作靈活可靠，應(yīng)有明顯文字或符號(hào)標(biāo)志。2 最小可達(dá)剩余不平衡e值應(yīng)符合平衡品質(zhì)量等級(jí)G16、G40。3 分離比不大于1：8。4 重復(fù)性誤差不大于0.3Oe。5 在平衡機(jī)上施加1Oe的試重時(shí)相位允許誤差l5。 三 檢定條件6 環(huán)境條件6.1 環(huán)境溫度0-30C6.2

14、 相對(duì)濕度應(yīng)小于85%6.3 電源電壓波動(dòng)量不應(yīng)超過(guò)額定值的10%6.4 檢定現(xiàn)場(chǎng)周圍應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈的振動(dòng)源和高頻信號(hào)干擾。7 檢定用器具7.1 架盤天平一架，稱量范圍0.2kg；7.2 砝碼：克、毫克組各1套（M2級(jí)）；7.3 專用檢定裝置7.3.1 標(biāo)準(zhǔn)檢定轉(zhuǎn)子（見附表1）；7.3.2 試重1組（見附錄2）。 四 檢定項(xiàng)目與檢定方法8 一般要求的檢定 通過(guò)目測(cè)，手感進(jìn)行，其結(jié)果應(yīng)符合第1條要求。9 最小可達(dá)剩余不平衡量的檢定9.1 準(zhǔn)備9.1.1 選擇一個(gè)質(zhì)量約為平衡機(jī)允許平衡最大質(zhì)量三分之一的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子。9.1.2 選擇平衡轉(zhuǎn)速。9.1.3 e值的確定 根據(jù)車輪最大工作轉(zhuǎn)速，由附錄3圖2確定ep

15、er（gmm/kg），再由公式（1）計(jì)算e值：e=meper/2R （1）式中：m-標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量（kg）； R-標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子的校驗(yàn)半徑（mm）； eper-許用剩余比不平衡量（gmm/kg）。 e值計(jì)算舉例： 選定車輪最大工作轉(zhuǎn)速n=200Or/min，由附錄3圖2對(duì)應(yīng)于G16可查得：eper=80gmm/kg 轉(zhuǎn)子質(zhì)量m=40kg 轉(zhuǎn)子半徑R=279mm 對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子每試驗(yàn)平面的不平衡量e=4080/2278=5.7g 9.1.4 裝上標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子，按平衡機(jī)使用說(shuō)明書要求調(diào)整好平衡機(jī)。啟動(dòng)平衡機(jī)，將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子平衡到剩余不平衡量1.0 e以下。9.2 在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子任意兩個(gè)非試驗(yàn)平面上同時(shí)分別加上相等于

16、試驗(yàn)平面上（10-20）e的試重，兩試重的相對(duì)位置不允許同相或反相。9.3 按平衡機(jī)規(guī)定的程序和平衡轉(zhuǎn)速在兩個(gè)試驗(yàn)平面上，根據(jù)平衡機(jī)讀數(shù)進(jìn)行不超過(guò)四次的啟動(dòng)平衡（允許現(xiàn)場(chǎng)稱試重），并作好記錄。9.4 用兩個(gè)1Oe的試重依次同相地分別加在左右校正試驗(yàn)圓周的螺孔內(nèi)，位置是0，30，60，90，120，150，180，210，240，270，300，330（或0，45，90，135，180，225，270，315），順序任意（每次啟動(dòng)只允許一次讀數(shù)）。9.5 Ai的算術(shù)平均值互和Ao分別按公式（2）及（3）進(jìn)行。 （2） （3）式中：Ai-12點(diǎn)（或8點(diǎn)）中任意一點(diǎn)的讀數(shù)值； -12點(diǎn)（或8點(diǎn)）讀數(shù)

17、的算術(shù)平均值； Ao-相當(dāng)于在某端面已加上1e的試重時(shí)儀表相應(yīng)的讀數(shù)值（其中l(wèi)e為平衡精度標(biāo)稱值）。9.6 Ai的所有讀數(shù)符合公式（4）要求時(shí)，則最小可達(dá)剩余不平衡量應(yīng)符合第2條要求。8.8AoAi11.7Ao （4） 10 分離比的檢定10.1 啟動(dòng)平衡機(jī)，將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子平衡到剩余不平衡量1.0e以下。10.2 將一個(gè)1Oe試重每間隔90依次置于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子右校正平面軸向螺孔內(nèi)，分別作四次啟動(dòng)平衡測(cè)量（每次啟動(dòng)只允許一次讀數(shù)）。10.3 將同一試重每間隔90依次置于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子左校正平面試驗(yàn)圓周螺孔內(nèi)，分別作四次啟動(dòng)平衡測(cè)量（每次啟動(dòng)只允許一次讀數(shù)）。10.4 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子左右校正平面各點(diǎn)啟動(dòng)平衡測(cè)量值應(yīng)符

18、合第3條要求。11 重復(fù)性誤差的檢定ll.1 啟動(dòng)平衡機(jī)，將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子平衡到剩余不平衡量1.0e以下。11.2 將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子相對(duì)平衡機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)60或90，再次啟動(dòng)平衡機(jī)，此時(shí)平衡機(jī)顯示的剩余不平衡量應(yīng)不大于1.0e。11.3 將一個(gè)lOe的試重分別置于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子左右校正平面任一螺孔內(nèi)，每一校正平面重復(fù)啟動(dòng)四次。每一校正平面的最大值與最小值的差值應(yīng)符合第4條要求。12 相位誤差的檢定12.1 啟動(dòng)平衡機(jī)，將校驗(yàn)轉(zhuǎn)子平衡到剩余不平衡量1.0e以下。12.2 將一個(gè)1Oe的試重分別置于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子右校正平面上一已知相位的螺孔內(nèi)，啟動(dòng)平衡機(jī)，記錄相位讀數(shù)。再將同試重間隔90置于另一已知相位螺孔內(nèi)，重復(fù)三次。12

19、.3 將同一試重置于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子左校正平面上一已知相應(yīng)的螺孔內(nèi)，重復(fù)12.2步驟。12.4 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子左右校正平面各點(diǎn)已知相位值與實(shí)測(cè)相位值差應(yīng)符合第5條要求。五 檢定結(jié)果處理和檢定周期13 經(jīng)檢定合格的平衡機(jī)發(fā)給檢定證書，不合格的發(fā)給檢定結(jié)果通知單。14 平衡機(jī)檢定周期為一年。 附 錄附 錄1標(biāo)準(zhǔn)檢定轉(zhuǎn)子 1 標(biāo)準(zhǔn)檢定轉(zhuǎn)子形狀如圖 1所示，其規(guī)格尺寸見表1。表 1 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子形狀示意圖序號(hào) m（kg） d（mm） D（mm） P1（mm） P2（mm） P3（mm） P4（mm） A（mm） B（mm） C（mm） 1 10 100 350 220 330 240 280 165 8 8 2 20

20、100 380 240 356 260 300 165 10 10 3 30 100 530 430 508 450 450 229 10 12 4 40 100 580 460 558 480 500 342 12 14 2 標(biāo)準(zhǔn)檢定轉(zhuǎn)子應(yīng)是鋼制的。 3 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)檢定轉(zhuǎn)子的要求：1ea.平衡精度應(yīng)小于1.oe; b.每個(gè)試驗(yàn)平面上零度基準(zhǔn)應(yīng)在同一角度方向上（在通過(guò)轉(zhuǎn)子軸線的同一平面上）； c.角度位置偏差小于1。附 錄2試 重 1 試重的形狀應(yīng)是螺釘、螺栓等形式，并應(yīng)標(biāo)明質(zhì)心位置。 2 試重的質(zhì)量準(zhǔn)確度不大于0.5%。 3 試重的規(guī)格與數(shù)量如表2 表 2 試重規(guī)格與數(shù)量質(zhì)量（克） 1 5* 5

21、 10 15 20 30 40 50 60 70 80 數(shù)量 10 12 8 4 4 4 2 2 2 2 2 2 注：“*”代表螺釘附 錄3對(duì)應(yīng)于各平衡品質(zhì)等級(jí)的最大許用不平衡度（參照GB9239-88）（圖 2） 單位轉(zhuǎn)子質(zhì)量的許用不平衡量per/m=epergmm/kg （對(duì)于單校正面轉(zhuǎn)子力以m為單位的許用質(zhì)量偏心距eper） 附 錄4檢定證書（背面）（略）附 錄5檢定記錄（略） 附加說(shuō)明： 本規(guī)程由中華人民共和國(guó)交通部體改法規(guī)司歸口。 本規(guī)程由河北省交通科學(xué)研究所起草并負(fù)責(zé)解釋。 本規(guī)程主要起草人：王保平（河北省交通科學(xué)研究所） 趙寶琳（河北省交通科學(xué)研究所） 本規(guī)程參加起草人：李 平（

22、河北省交通廳科技處） 龐 偉（上海申克試驗(yàn)機(jī)有限公司） 易 森（宣化試驗(yàn)機(jī)廠）中華人民共和國(guó)交通部 1996-12-01批準(zhǔn) 1997-01-01實(shí)施Balancing machine-in English平 衡 機(jī)平衡機(jī)是測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體(轉(zhuǎn)子)不平衡量大小和位置的機(jī)器。 任何轉(zhuǎn)子在圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于相對(duì)于軸線的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生離心力。這種不平衡離心力作用在轉(zhuǎn)子軸承上會(huì)引起振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲和加速軸承磨損，以致嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能和壽命。電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸、內(nèi)燃機(jī)曲軸、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、陀螺轉(zhuǎn)子和鐘表擺輪等旋轉(zhuǎn)零部件在制造過(guò)程中，都需要經(jīng)過(guò)平衡才能平穩(wěn)正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。 根據(jù)平衡機(jī)測(cè)出的數(shù)據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)子的不平衡

23、量進(jìn)行校正，可改善轉(zhuǎn)子相對(duì)于軸線的質(zhì)量分布，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)或作用于軸承上的振動(dòng)力減少到允許的范圍之內(nèi)。因此，平衡機(jī)是減小振動(dòng)、改善性能和提高質(zhì)量的必不可少的設(shè)備。 通常，轉(zhuǎn)子的平衡包括不平衡量的測(cè)量和校正兩個(gè)步驟，平衡機(jī)主要用于不平衡量的測(cè)量，而不平衡量的校正則往往借助于鉆床、銑床和點(diǎn)焊機(jī)等其他輔助設(shè)備，或用手工方法完成。有些平衡機(jī)已將校正裝置做成為平衡機(jī)的一個(gè)部分。 重力式平衡機(jī)和離心力式平衡機(jī)是兩類典型的平衡機(jī)。重力式平衡機(jī)一般稱為靜平衡機(jī)。它是依賴轉(zhuǎn)子自身的重力作用來(lái)測(cè)量靜不平衡的。 如圖，置于兩根水平導(dǎo)軌上的轉(zhuǎn)子如有不平衡量，則它對(duì)軸線的重力矩使轉(zhuǎn)子在導(dǎo)軌上滾動(dòng)，直至這個(gè)不平衡

24、量處于最低位置時(shí)才靜止。 被平衡的轉(zhuǎn)子放在用靜壓軸承支承的支座上，在支座的下面嵌裝一片反射鏡。當(dāng)轉(zhuǎn)子不存在不平衡量時(shí)，由光源射出的光束經(jīng)此反射鏡反射后，投射在不平衡量指示器的極坐標(biāo)原點(diǎn)。如果轉(zhuǎn)子存在不平衡量，則轉(zhuǎn)子支座在不平衡量的重力矩作用下發(fā)生傾斜，支座下的反射鏡也隨之傾斜并使反射出的光束偏轉(zhuǎn)，這樣光束投在極坐標(biāo)指示器上的光點(diǎn)便離開原點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)的坐標(biāo)位置，可以得到不平衡量的大小和位置。 重力式平衡機(jī)僅適用于某些平衡要求不高的盤狀零件。對(duì)于平衡要求高的轉(zhuǎn)子，一般采用離心式單面或雙面平衡機(jī)。 離心式平衡機(jī)是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，根據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡引起的支承振動(dòng)，或作用于支承的振動(dòng)力來(lái)測(cè)量不平

25、衡。其按校正平面數(shù)量的不同，可分為單面平衡機(jī)和雙面平衡機(jī)。單面平衡機(jī)只能測(cè)量一個(gè)平面上的不平衡(靜不平衡)，它雖然是在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行測(cè)量，但仍屬于靜平衡機(jī)。雙面平衡機(jī)能測(cè)量動(dòng)不平衡，也能分別測(cè)量靜不平衡和偶不平衡，一般稱為動(dòng)平衡機(jī)。 離心力式平衡機(jī)按支承特性不同，又可分為軟支承平衡機(jī)和硬支承平衡機(jī)。平衡轉(zhuǎn)速高于轉(zhuǎn)子一支承系統(tǒng)固有頻率的稱為軟支承平衡機(jī)。這種平衡機(jī)的支承剛度小，傳感器檢測(cè)出的信號(hào)與支承的振動(dòng)位移成正比。平衡轉(zhuǎn)速低於轉(zhuǎn)子一支承系統(tǒng)固有頻率的稱為硬支承平衡機(jī)，這種平衡機(jī)的支承剛度大，傳感器檢測(cè)出的信號(hào)與支承的振動(dòng)力成正比。 平衡機(jī)的主要性能用最小可達(dá)剩余不平衡量，和不平衡量減少率兩項(xiàng)

26、綜合指標(biāo)表示。前者是平衡機(jī)能使轉(zhuǎn)子達(dá)到的剩余不平衡量的最小值，它是衡量平衡機(jī)最高平衡能力的指標(biāo)；后者是經(jīng)過(guò)一次校正后所減少的不平衡量與初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指標(biāo)，一般用百分?jǐn)?shù)表示。 在現(xiàn)代機(jī)械中，由于撓性轉(zhuǎn)子的廣泛應(yīng)用，人們研制出了撓性轉(zhuǎn)子平衡機(jī)。這類平衡機(jī)必須在轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速；除能測(cè)量支承的振動(dòng)或振動(dòng)力外，還能測(cè)量轉(zhuǎn)子的撓曲變形。撓性轉(zhuǎn)子平衡機(jī)有時(shí)安裝在真空防護(hù)室內(nèi)，以適合汽輪機(jī)之類轉(zhuǎn)子的平衡，它配備有抽真空系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、潤(rùn)滑油除氣系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等龐大的輔助設(shè)備。 根據(jù)大批量生產(chǎn)的需要，對(duì)特定的轉(zhuǎn)子能自動(dòng)完成平衡測(cè)量和平衡校正的自動(dòng)平衡機(jī)，以及平衡

27、自動(dòng)線，現(xiàn)代已大量的裝備在汽車制造、電機(jī)制造等工業(yè)部門。 風(fēng)機(jī)平衡中工藝軸的技術(shù)要求在平衡機(jī)的技術(shù)指標(biāo)中，有一個(gè)精度的參數(shù)： （） 這個(gè)參數(shù)的意義意味著平衡機(jī)的測(cè)量精度在微米的數(shù)量級(jí)上，而工件的幾何加工精度在1絲-10絲之間，也就是說(shuō)在10微米100微米之間。從這個(gè)數(shù)量級(jí)的具體意義來(lái)看，轉(zhuǎn)子的平衡精度主要決定于工藝軸的幾何加工精度。轉(zhuǎn)子的平衡精度體現(xiàn)在具體的參數(shù)上為：設(shè)：轉(zhuǎn)子的質(zhì)量30公斤，工藝軸的加工跳動(dòng)為 5絲50微米轉(zhuǎn)子的半徑為 200毫米那么，由工藝軸的跳動(dòng)引起的不平衡量 （克）克毫米=150克厘米由此看來(lái),5絲的精度有如此大的影響，而5絲的保證已經(jīng)有所不易，所以平衡工藝軸的加工一定要

28、經(jīng)過(guò)磨削工藝，這樣才能保證平衡的最終精度目的。平衡工藝軸的修正極限為：當(dāng)跳動(dòng)大于5絲時(shí)，必需修正，否則平衡效果為假平衡。平衡工藝軸的材料以45號(hào)鋼，并經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理后為最低要求。風(fēng)機(jī)的平衡精度要求 6.3/6.3/ 克毫米= 克轉(zhuǎn)子的質(zhì)量 公斤 30公斤工藝軸的加工跳動(dòng)為 微米轉(zhuǎn)子的半徑為 毫米 200毫米不平衡量 克轉(zhuǎn)子的工作使用轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)/分 2800轉(zhuǎn)/分例如:=675克毫米 克=675/200=3.375克What is dynamic balancing Excessive vibration in rotating machinery can cause unacceptable l

29、evels of noise and, more importantly, substantially reduce the life of shaft bearings. Hence, the ideal would be to remove all causes of vibration and run the unit totally smooth. Unfortunately, in practice, the ideal cannot be achieved and, whatever one does, some inherent cause of vibration, or un

30、balance, will remain. The best one can do is to reduce this unbalance to a level that will not adversely effect the bearing life and will reduce noise levels to an acceptable level. The process of reducing the out-of-balance forces that cause vibration in rotating machinery is called Balancing. The

31、unbalance is caused by an effective displacement of the mass centre line from the true axis caused by some mass eccentricity in the unit The process of Balancing is the removal or addition of weight to the unit such that this effective mass centre line approaches the true axis. A multitude of books

32、and papers has been written about this complex subject and, as such, the following is intended to be no more than a brief outline to the balancing of rotating components. Where balancing grades or levels are referred to here, and in subsequent sections, they are referenced to ISO1940. The simplest f

33、orm of, Static, balance involves placing the unit on low friction bearings and allowing it to rotate and settle with the heaviest point falling to the bottom. Material is then removed from this point (or added at the top point) and the unit gently rotated until, when stopping, the new heavy point ag

34、ain falls to the bottom. This process is then repeated until no obvious heavy point seems to exist. Advancing this one stage further, the unit can be mounted on a purpose built Balancing Machine which has its bearings connected to sensors (displacement or acceleration type depending on the design of

35、 the machine) which detect the heavy point, in relation to a datum on the unit, whilst it is being rotated. This increases the sensitivity and, hence, the accuracy of the balance. If one considers correction at a single position along the length of the unit, the balance is said to be Single-Plane (s

36、ee If the unit being balanced is very short in relation to its diameter Single-Plane Balance will, normally, be very acceptable. However, if the unit has any appreciable length, correction at a single plane, say in the centre of the unit, will probably give a dangerously false correction. If you con

37、sider a shaft with two flanged ends, it is quite likely that the major unbalance will arise in the two flanges, probably caused by the inherent concentricity machining errors. The two heavy points may fall in precisely the same angular position but, more likely, they will not and, thus, the displace

38、ment of the mass centre lines from the true axis will be a different orientation in both ends, as will the size of this displacement. If the unit is now being balanced by the Static or Single-Plane method, as it can easily be, the overall effect would appear to be correct on the Balancing Machine bu

39、t, in operation, since no account has been taken of the vibration between the two ends, a Force Couple will exist which will again introduce vibration in the two machinery shafts To overcome this problem, a Multi- Plane or Dynamic Balance must be performed. In this case the balancing machine will ha

40、ve both sets of bearing pedestals connected to sensors and the unbalance at the two planes can be independently identified and, thus, corrected. By the use of electronics and computer control, the actual correction planes can be at any convenient position along the length of the unit relative to the

41、 running bearings and, in the case of very long units, more than two planes can be considered, although this is rarely an advantage unless the unit is to run at speeds above its lateral critical speed.(Super-Critical). For units which will operate well below their lateral critical or whirl speed and

42、 which are considered stable with regard to the speed of operation (a category into which all but the longest flexible couplings fall), there is no necessity for the balance operation to be performed at the actual running speed. Because Balance Grade, whether it be specified as Q0.6 or 4W/N for exam

43、ple, considers operational speed when the calculation of the actual permitted physical amount of out-of-balance is made, balance at a speed much below the operational speed will result in the same final level of balance. If the unit is to run Super-Critical then the actual characteristics of the uni

44、t, after passing through the critical speed, may well be different to those below it, hence, such units should be balanced at running speed. A final complication arises if a unit is to operate at speed close to its critical lateral frequency. In this case there may be some finite movement of, say, t

45、o shaft section of a coupling and, hence, it becomes important to balance such a unit at the final running speed. In addition, if this unit is to be subject to multi-speed operation, such as might occur in a two speed motor driving a fan, then balance must be performed at both speeds with a compromi

46、se between the two unbalanced forces being made. It should be appreciated that however close to the ideal the coupling is balanced on the balancing machine, this will change when mounted between driving and driven machines - albeit only slightly. As it is impossible to achieve zero unbalance, all rotating elements will hav