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《轉子靜平衡-培訓講義》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、轉子靜平衡轉動機械在運行中有一項重要的技術指標就是振動。振動要求越小越好。轉動機械振動原因很多，其中以轉子質量不平衡而引起的振動最常見。高速運行的轉子即使存在數(shù)值很小的質量偏心，也會產生較大的不平衡離心力，這個振動通過支承部件以振動的形式表現(xiàn)出來。轉機長時間的超常振動會導致機組金屬材料的疲勞而損壞，轉子上的緊固件發(fā)生松動，間隙小的動靜部件因振動會造成相互摩擦，產生熱變形，甚至引起軸彎曲?，F(xiàn)在技術還不可能轉動機械的振動，因此規(guī)定出振動的允許范圍，并以此來衡量運行狀態(tài)的優(yōu)劣。一、轉子分類及剛性轉子不平衡現(xiàn)象轉子可分為剛性轉子與撓性轉子兩類。剛
2、性轉子是指轉子在不平衡力的作用下，轉子軸線不發(fā)生撓曲變形；撓性轉子是指轉子在不平衡力的作用下，轉子軸線發(fā)生撓曲變形。由于絕對剛性轉子的不存在，習慣上把轉子在不平衡力的作用下，轉子軸線沒有顯著變形，即撓曲造成的附加不平衡可以忽略不計的轉子都作為剛性轉子對待。在轉子找平衡工作中，若把轉子設定為剛體，則可使轉子復雜的埠平衡狀態(tài)簡化為一般的力系平衡關系，從而大大簡化找平衡的方法。假設某轉子由兩段組成，如圖所示。剛性轉子因質量埠平衡產生的埠平衡現(xiàn)象由以下三種類型：（1）兩段的重心、處于轉子的同一側，且在同一軸向截面內，如圖所示。靜止時轉子重心G受地
3、心引力的作用，轉子不能在某一位置保持穩(wěn)定，這種情況稱為靜不平衡。（2）兩段的重心、處在同一軸向截面內轉子的兩側，如圖所示。若，則轉子處于靜平衡狀態(tài)。但轉動時，其離心力形成一個力偶，轉子產生振動，這種情況稱為動不平衡。（3）兩段的重心、不在同一軸向截面內，如圖所示，這種情況既存在靜不平衡，又存在動不平衡，稱此情況為混合不平衡。前兩種類型純屬特例，實際上轉子的不平衡現(xiàn)象都是以混合不平衡的狀態(tài)出現(xiàn)的。二、轉子混合不平衡的力系平衡關系假定平面Ⅰ和平面Ⅱ為轉子兩段加平衡重量的輪盤（為了作圖清晰，將輪盤畫成矩形），如圖所示。不平衡重量、產生的離心力為
4、與（均為向量）。根據(jù)力的平衡原理，可以分解為作用在平面Ⅰ上的和作用在平面Ⅱ上的,同理Q可以分解為和，即,,用力的合成原理，求出平面Ⅰ上與的合理及平面Ⅱ上與的合理。很明顯，、兩個力所產生的效應與不平衡力、作用在轉子上的效應完全等效。因此，只要在平面Ⅰ和Ⅱ加上、大小相等，且方向相反的兩個力，即可抵消不平衡力、所起的作用。作用在轉子上的、不平衡力屬混合不平衡類型，內含靜不平衡力和動不平衡力兩部分，所以，還需對與、等效的、兩個力進一步作力的分解，如圖所示。作用在平面Ⅰ和Ⅱ中的力及可以分解為方向相同、大小相等的兩個分力、和方向相反、大小相等的兩個力
5、、（力偶）。從分解圖中可以看出：、是由靜不平衡產生的；、是由動不平衡產生的。即+;=+==(+)（靜不平衡力）=-=(-)（動不平衡力）作用在平面Ⅰ和Ⅱ上的力、可用測振儀測出其力的相位及振幅值。、及、的大小和方向可根據(jù)測出的、的相位及振幅值利用作圖法求出。將、畫在坐標原點O上，令=,=,連接,并取其中點,則==，=,=,如圖所示。圖的圖形決定于、的相位和振幅大小。從該圖可以看出，該轉子的不平衡是以動不平衡為主，還是以靜不平衡為主。并可看出，只要在平面Ⅰ、Ⅱ的相對位置上加上兩個對稱的平衡重量（消除靜不平衡）和兩個反對稱的平衡重量（消除動不平
6、衡）就可使轉子達到平衡。以上是對剛性轉子不平衡現(xiàn)象的分析。為了使不平衡的轉子達到平衡的目的，在實際工作中根據(jù)轉子的不平衡現(xiàn)象及其結果來確定找平衡的方法。轉子找平衡法可分為兩類：靜態(tài)找平衡（靜平衡）和動態(tài)找平衡（動平衡）。對于質量分布較集中的低速轉子（如單級葉輪、風機等）僅做靜平衡。對于由多單體組合的轉子（如多級水泵轉子、多級汽輪機轉子等）應分別先對每個單體做靜平衡，組裝成整體后，再做動平衡。三、轉子找靜平衡1、轉子靜不平衡的表現(xiàn)先將轉子放置在靜平衡臺上，然后用手輕輕地轉動轉子，讓它自由停下來，可能出現(xiàn)下列情況：（1）當轉子的重心在旋轉軸心
7、線上時，轉子轉到任一角度都可以停下來，這時轉子處于靜平衡狀態(tài)，這種平衡為隨意平衡。（2）當轉子的重心不在旋轉軸心線上時：若轉子的不平衡力矩大于軸和導軌之間的滾動摩擦力矩，則轉子就要轉動，使轉子重心位于下方，這種靜不平衡稱為顯著不平衡；若轉子的不平衡力矩小于軸和導軌之間的滾動摩擦力矩，則轉子雖有轉動趨勢，但卻不能使其重心方位轉向下方，這種靜不平衡稱為顯著不平衡。2、找靜平衡前的準備工作（1）靜平衡臺轉子找靜平衡是在靜平衡臺上進行的，其結構及軌道截面形狀如圖所示。靜平衡臺應有足夠的剛性。軌道工作面寬度應保證軸頸和軌道工作面不被壓傷對于1t重的
8、轉子，其工作面的寬度為3～6㎜；1～6t的轉子，其工作面寬度為3～30㎜（約為5㎜/t）。軌道的長度約為軸頸直徑的6～8倍，其材料通常為碳素工具鋼或鋼軌。軌道工作面應經磨床加工，其表面粗糙度不
