回转件平衡的目的

回转件的平衡

平衡机精度等级

转子剩余不平衡量的计算

回转件平衡的目的

由于回转件的结构形状不对称、制造安装不准确或材质不均匀等原因，在转动时产生的离心力和离心力偶矩不平衡，致使回转件内部产生附加应力，在运动副上引起了大小和方向不断变化的动压力，降低机械效率，产生振动，影响机械工作质量和寿命。

回转件平衡的目的就是：调整回转件的质量分布，使回转件工作时离心力系达到平衡，以消除附加动压力，尽可能减轻有害的机械振动。所采取的措施就是回转件的平衡。

回转件的平衡

静平衡：

对于轴向尺寸很小的回转件，如叶轮、飞轮、砂轮等圆盘类零件，其质量的分布可以近似地认为在同一回转面内。因此，当该回转件匀速转动时，这些质量所产生的离心力构成同一平面内汇交于回转中心的力系。如果该力系不平衡，则它们的合力不等于零，根据力系平衡条件可知，如欲使其达到平衡，只要在同一回转面内加一质量（或在相反方向减一质量），以便使它产生的离心力与原有质量所产生的离心力之总和等于零，此回转件就达到平衡状态。因此，静平衡的条件是：回转件的质心与回转轴线重合。

动平衡：

对于轴向尺寸较大的回转件，如多缸发动机曲轴、电动机转子，汽轮机转子和机床主轴等，其质量的分布不能再近似地认为是位于同一回转面内，而应看作分布于垂直于轴线的许多互相平行的回转面内。这类回转件转动时所产生的离心力系不再是平面汇交力系，而是空间力系。因此，单靠在某一回转面内加一平衡质量的静平衡方法并不能消除这类回转件转动时的不平衡。

对于动不平衡的回转件，必须选择两个垂直于轴线的校正平面，并在这两个面上适当附加（或去除）各自的平衡质量，使各质量产生的离心力与力偶矩都达到平衡，这种平衡称为动平衡（双面平衡）。

平衡机精度等级

国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量，从要求最高的G0.4到要求最低的G4000。单位为公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡对于转子轴心的偏心距离。如下表所示：

G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件

G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件

G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件

弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件

G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件

G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机

G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机的曲轴驱动件

G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件

G6.3 商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件

G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；涡轮泵

G1 磁带录音机及电唱机、CD、DVD的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢

G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪

转子剩余不平衡量的计算

1、计算转子的允许不平衡度

eper=(G×1000)/（2×π×n/60）

eper―――允用不平衡度 ，单位μm或g.mm/kg

G―――平衡精度等级,一般为6.3，单位g.mm/kg

n-------工件工作转速 ,单位r/min

例： 某工件工作转速1400r/min，平衡精度等级取6.3

则 ：eper=(6.3×1000)/（1400/10）=6300/140=45μ=45g.mm/kg

2．允许残余不平衡量的计算。

m =(eper×M)/(r×2)

m-----允许残余不平衡量，单位g

M------工件旋转质量，单位kg

r-----工件半径，单位mm

例：工件质量20kg，半径60mm,双面平衡，故计算每个平衡面的允许的剩余不平衡量为

m =(eper×M)/(r×2) =45×20/60×2=7.5g