1、第一讲为什么要做平衡？为什么要做平衡？何为平衡课程？你为什么要在这学习？我们要为这个课程做什么对你是有益和实用的？我们将学会什么？这儿有70个独立的章节，分四组。这些结构将逐步带领我们走进不平衡测试，修正，公差设定，程序，设备选定，夹具和平衡设计的世界。转子平衡的理论，技术和工艺为什么要平衡转子？怎样平衡转子？什么是公差？不平衡的后果是什么？准备，开始！开始！不平衡会导致不平衡会导致 产生振动产生振动产生振动减少轴承寿命减少轴承寿命 影响操作效果 影响质量影响质量操作者疲劳（无用功增大）产生噪音 产生噪音产生噪音 产生噪音产生噪音 较高的维护费用较高的维护费用不平衡的根源是什么？振动或噪音来自
2、哪里？不平衡艾萨克先生和他的三大运动定律 牛顿宇宙的三大定律第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。如果物体改变它的速度或方向，一定有外力作用它上面。如果有振动，是因为有外力改了其运动方向。第二定律力和运动的关系.F=M.aForce=mass x acceleration力=质量x加速度第三定律任何物体的作用力与反作用力大小相等，方向相反。如果你推某物或某人时，你将会受到一个反作用力。当你射击时一个小的弹头被加速到高速，因为枪的后座质量很大它的加速度较低但是总的能量反作用给你是一样的。线性或旋转运动直线运动是容易理解的-用棒击球时，你听到啪的一声球
3、飞出球场，或者飞进等待的手套。旋转运动不是那样明显，让我们看一两个例子。旋转运动有种很好玩的空中骑士，我们都有玩过利用向心力的开心经历。我们感觉的是离心力，你能控制重力负荷吗？蓝色的圆圈是座位的运动轨迹，绿线是链接座椅到支竿的线。紫色点相当于座椅和骑手。黑线相当于向心力 如果线断了（天啊）骑士和座椅将会以粉红色箭头飞出而不是红色方向。谁知道这个游戏的设计者是怎么计算离心力的呢？很简单，让我们立刻做。艾萨克先生给了我们这个基本等式：-F=M.a我们知道质量(在地球上质量近似于重量)什么是加速度？它和速度的平方和半径有关Fc=M.V2/r这是个有关平衡的例子当我们加速时会产生什么样的效果呢?不平衡
4、看来变得更糟。0.002.004.006.008.0010.0012.0014.005000.0010000.0015000.0020000.0025000.0027500.00RPMe micron平衡公差随速度改变而变化不平衡和速度关系对照表质量等级G 6.3刚性转子-刚性轴承里的转子旋转轴受到的离心力等于不平衡量X速度平度。数学表达式 Fc=M.e.(2PI n/60)2注：不平衡量不随速度的改变而改变ForceV el oci tySpeedU nbal anceM agni tudeC entri fugal不平衡量振动与速度成正比离心力与速度的平方成正比一个转子的质量轴和几何轴（旋
5、转轴）不一致就会存在不平衡。U =m x r =M x e“M”=转子质量“m”=不平衡块“C”=质量中心“e”=几何中心与质量 中心间的距离r”=不平衡块到几何中心的距离“F”=不平衡块产生的力“U”=转子不平衡量“N”=转子速度不平衡定义U=m x r=M x eF U.N2什么是平衡？什么是平衡？修正不平衡的方法：增加，减少（移除），移动材料（再分配）直到振动或轴承压力在安全范围内平衡是调节转子质量分配使质量轴和几何轴一致的过程。平衡是调节转子质量分配使质量轴和几何轴一致的过程。我们容许的公差范围是:0.0004”to 0.00001”400 to 10微英寸 0.01 mm to 0.
6、00025 mm10 to 0.25微米 R重力中心不平衡块“m”U=m x R转子质量“M”重力中心U=M x ee这是平衡的入门介绍记住平衡不只是FUN，它是FUN2FUN2FUN2FUN2FUN2FUN2FUN2第二讲什么是平衡？什么是平衡？校正转子质量中心线和轴承中心线一致1-什么是转子平衡让我们先确定一些定义：转子-一般指任何部分或按定义轴旋转的合心体，也就是转动体 轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线 质量轴-对称分配转子质量的中心线轴承的轴-设计的转动轴，连接轴承中心的线继续定义.轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线 质量轴-对称分配转子质量的中心线轴承的轴-设计的转动轴，连接轴承中
7、心的线继续定义.“M”=转子质量“m”=不平衡块”C”=质量中心e”=质量中心与几何中心的距离r”=不平衡块m到几何中心的距离“F”=不平衡块产生的力“U”=转子的不平衡量“N”=转子速度不平衡的定义U=m x r=M x eF U.N2 轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线 质量轴-对称分配转子质量的中心线轴承的轴-设计的转动轴，连接轴承中心的线继续定义.离心率质量中心与轴中心的偏移量(微英寸或微米)不平衡量转子质量与偏心率的乘积继续定义.质量中心轴中心“e”1微米 (40微英寸)0.001”0.0001”人的头发0.0035”什么是微米？1微英寸不平衡是当振动的力或运动作用在轴承受到离心力的
8、结果。平衡是测试不平衡量和修正使轴承离心力或振动在定义公差范围的过程。如果转子有不平衡量它就会产生振动，振动的大小不仅取决于不平衡量而且和轴承的硬度有关。如果轴承足够硬将不会有太多的振动除非轴承过载。我们不得不平衡许多不同类型和形状的转子，为了简便，我们依照转子的形状和特征把转子分四种。从4种开始-柔性转子，不需要平衡。我们仅仅去考虑刚性转子。静不平衡质量中心偏移偶不平衡质量轴 歪斜动不平衡质量轴歪斜质量中心偏移轴承支撑面AB不平衡的测量和修正轴承支撑面A单面不平衡-A=10个单位在“0”度上2882轴承支撑面B单面不平衡-A=6个单位在“90”度上5533轴承支撑面A单面不平衡-A=10单位
9、在“0”度上2882轴承支撑面B单面不平衡-A=6个单位在“90”度上5533轴承支撑面AB双面不平衡-A=10个单位在“0”度上 B=6个单位在“90”度上3 83 283323.68.52056转子的端视图和在轴承上的不平衡影响Result-8.5 units 20Result-3.6 units 56轴承支撑面AB双面不平衡-A=10个单位在“0”度上 B=6个单位在“90”度上3 83 2转子与滑轮装置10 units110111这变的太难理解了！我需要一种简单的方法测量不平衡量并知道怎么修正!有两个关键点：-面分离 我们做这个操作，从被测试修正的区域调出不平衡量的数据3080100平
10、衡步骤1测量步骤2修正有三种方法平衡转子：增加质量 移除质量 从新分配质量安全有效的规定是什么?参考标准：国际标准-ISO 1940,ANSI S2.19,API 610.基于应用和操作速度在制造成本和平衡公差之间有个权衡。最适宜的平衡度不是提高性能所有机器都有一个来自轴承，电驱动，传送带和滑轮等的基本噪音标准。在一定标准下的平衡不是改进性能。你不可能平衡到“0”频率1 X RPM振幅频率1 X RPM振幅振动信号不平衡的转子振动信号平衡的转子平衡公差和成本花费密切相关，好的平衡精度需要很大的花费好的平衡精度可以提高性能最适宜的平衡公差是什么?平衡标准:ISO 1940 ANSI 2.19 A
11、PI 610ISO 1940最好知道:什么是G?用ISO 1940平衡公差=(gm-mm)9.54 x G number x Mass(grams)RPM美国石油协会API 610平衡公差=4W/n摘要 有三种不平衡类型：单面不平衡，偶不平衡，双面不平衡 直径和转子的长度比是选择测量类型的主要依据。修正面距离与轴承间距离比是另一个主要主要依据 转子形状(轴承间,悬挂等)是第三个依据 所有的目的是限制轴承的负载和/或振动。平衡公差应该以被执行的过程为基础，不应该只盲从G 2.5 规则不顾实际应用第三讲角度的重要性090180270?aR1,q1R2,q2a平衡修正的相位误差12从1到2的修正相位
12、误差=a角度改变量大于角度误差aR1,q1R2,q2a平衡修正的相位误差12a实际修正有小的角度误差和小值误差结果约90的相位偏移修正率U正常修正带角度误差的修正数量 10%of U20%误差结果不平衡的向量 不平衡(超重)修正（去重）残余不平衡量 如果修正的数量是正确的而仅仅是角度误差，残余量等于U sin aaA n g le e rro rA N G L EA m o u n t1 0.0 2 2 0.0 3 5 3 0.0 5 4 0.0 7 5 0.0 9 6 0.1 7 0.1 2 8 0.1 4 9 0.1 5 5 1 0 0.1 7 5 我们怎样识别角度误差？3种方法种方法I)
13、通过加减重直到原始角度被显示II)平衡到零并加上标准质量块III)电子归零后再加上标准质量块修正率一次测量修正周期中不平衡量的减少量如果在修正后10%的原始不平衡残余量，那么修正率为10:1为什么不能平衡到零测量误差修正误差面分离误差为什么不能平衡到零测量误差测量的局限性测量时间短平衡速度不够高精度的公差轴承缺陷带驱动和终端驱动机器误差标准值误差校准角度误差参考标记的质量块误差为什么不能平衡到零修正设备的设计误差角度或半径误差钻孔深度误差工件或夹具不够干净不精确的夹具（重复性不好）切削刀具钝，额外的压力，或不能到达定义的深度为什么不能平衡到零面分离误差参数设置误差加工误差为什么不能平衡到零面分
14、离误差修正量的变化在测试或修正时转子的轴被移动可控制吗?测量的可重复性-公差的百分比不平衡量的百分比角度的忽略同样的数据点在不同的半径上Gage R&R,Cpk计量器R&R,CpkGage R&R-计量器R&R-测试的可重复性，再现性这适用于测量装置。Cpk-是一个处理容量的参数 这适用于测量，修正和审计包装体平衡是制造局限性的测量和修正那些影响到定义范围内任何加工都有能力的局限性任何尺度都有局恨性和公差度制造业潜心于材料物体的实际结合和公差从而有效地生产一个适当的技能装置。平衡的功效取决于上级制造业的工艺情况。平衡机的测试测试平衡机需要有测试转子和标定质量块。这是校验机器性能的国际标准。用产
15、品零件测试机器是需要的，但应该补充的是。这不能替代机器测试和用测试转子校准。平衡机的规格：两种检测法1)机器性能2)用工件执行性能机器性能依据已定的标准测量。不平衡公差ISO 1940-质量等级API 6104W/n其它标准合理吗?平衡机卧式或立式软性或钢性轴承标准或带修正设备 使用CRT或LCD,模拟或微处理器 不平衡修正需要考虑的事项：去重或加重削弱转子电子设备空气噪音平衡重量的可持性如果转子不能带进场区或不能拆除？需要平衡的范围需要获得相位参考书和使用仪器的知识平衡的领域便携平衡MI 2000 picture需要平衡的范围总的振动不一定是不平衡同步振动和不平衡有关系其他的频率-松动，轴承
16、，未对准，带张力，带损坏或驱动杆，滑动块滑出 不平衡测量-校准次序修正-增加/移除块，也能很好地调整设备的校准总比使用平衡机难点问题和回答1.我们为什么不在工件工作的rpm测量不平衡量？答：不平衡量和rpm的大小无关，是客观存在的 更高的速度需要长时间的升速和降速更高的速度要求夹具的工艺就更苛刻低速更能确保操作者的安全，减少额外不必要在安全防护装置上成本m=mass of ballv=velocity(speed)of ballr=radius of circleCentripetal Force=mv2/rCentrifugal(Reaction)Force=-mv2/rHofmann动平衡校正如何使用ISO194定义公差平衡公差=9.54xG(等级)x转子质量(g)/RPM(工作转速)
