哈工大机械原理第九章.ppt

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1、第九章第九章 机械的平衡机械的平衡第一节第一节 概述概述第二节第二节 刚性转子的静平衡及动平衡刚性转子的静平衡及动平衡第三节第三节 刚性转子的平衡试验及平衡精度刚性转子的平衡试验及平衡精度第四节第四节 挠性转子动平衡简介挠性转子动平衡简介一、平衡一、平衡w wrmF1.离心惯性力的影响离心惯性力的影响 F=mw w2 r=m()2 rp pn30设设:m=10 kg、r=1mm.当当 n=300 r/min ,F=9.8 N 3000 980 N 300009800 N 10 T 又如又如:30万千瓦汽轮机转子万千瓦汽轮机转子,f=f=1.1m、L=12.5m、Q=58T.当当 n=3000

2、r/min、r=1mm 时时,F=570T消除离心惯性力的影响是非常重要的。消除离心惯性力的影响是非常重要的。19-1 9-1 机械平衡的目的及内容机械平衡的目的及内容二.分类1.转子的平衡刚性转子的平衡挠性转子的平衡(n 0.6 0.75 ne1)9-2 刚性转子的静平衡及动平衡图 10-1静平衡条件：图 10-2图 10-3图 1-4动平衡条件：图 10-5图 10-6$10-3 挠性转子动平衡简介 与刚性转子平衡一样，挠性转子平衡也是要消除或与刚性转子平衡一样，挠性转子平衡也是要消除或减少由于转子不平衡对支承产生的动压力。但与刚性转减少由于转子不平衡对支承产生的动压力。但与刚性转子相比，

3、挠性转子的动平衡具有以下两个特点：子相比，挠性转子的动平衡具有以下两个特点：1）转子的不平衡质量对支承引起的动压力和转子弹性）转子的不平衡质量对支承引起的动压力和转子弹性变形的形状随转子的工作转速而变化，因此，在某一转变形的形状随转子的工作转速而变化，因此，在某一转速下平衡好的转子，不能保证在其它转速下也是平衡的。速下平衡好的转子，不能保证在其它转速下也是平衡的。2）减小或消除支承动压力，不一定能减小转子的弯曲）减小或消除支承动压力，不一定能减小转子的弯曲变形。而明显的弯曲变形将对转子的结构、强度和工作变形。而明显的弯曲变形将对转子的结构、强度和工作性能产生有害影响。性能产生有害影响。一、挠性

4、转子动平衡及其特点为此挠性转子的平衡要解决以下两个问题：为此挠性转子的平衡要解决以下两个问题：1）根据转子运转过程中测得的动挠度或对支）根据转子运转过程中测得的动挠度或对支承的动压力，找出不平衡量的分布规律；承的动压力，找出不平衡量的分布规律；2）根据不平衡量的分布规律，确定所需平衡）根据不平衡量的分布规律，确定所需平衡质量的大小、相位和沿轴向的安放位置，以消除质量的大小、相位和沿轴向的安放位置，以消除或减少支承动压力和转子的动挠度，并保证在一或减少支承动压力和转子的动挠度，并保证在一定转速范围内平稳运转。定转速范围内平稳运转。二、挠性转子动平衡原理及方法简介1、挠性转子的平衡原理 挠性转子的

5、平衡原理建立在弹性轴（梁）横向振动理挠性转子的平衡原理建立在弹性轴（梁）横向振动理论的基础上，其动平衡原理为：论的基础上，其动平衡原理为：挠性转子在任意转速下回转时所呈现的动挠度曲线，挠性转子在任意转速下回转时所呈现的动挠度曲线，是由无穷多阶振型组成的空间曲线，其前三阶振型是主要是由无穷多阶振型组成的空间曲线，其前三阶振型是主要成分，振幅较大，其它高阶振型成分振幅很小，可以忽略成分，振幅较大，其它高阶振型成分振幅很小，可以忽略不计。前三阶振型又都是由同阶不平衡量谐分量激起的，不计。前三阶振型又都是由同阶不平衡量谐分量激起的，可对转子进行逐阶平衡。即先将转子启动到第一临界转速可对转子进行逐阶平衡

6、。即先将转子启动到第一临界转速附近，测量支承的振动或转子的动挠度，对第一阶不平衡附近，测量支承的振动或转子的动挠度，对第一阶不平衡量谐分量进行平衡。然后再将转子依次启动到第二、第三量谐分量进行平衡。然后再将转子依次启动到第二、第三临界转速附近，分别对第二、第三阶不平衡量谐分量进行临界转速附近，分别对第二、第三阶不平衡量谐分量进行平衡。平衡。2挠性转子的动平衡方法简介挠性转子的动平衡方法简介 振型平衡法的基本过程是根据测量或计算得到的振型，振型平衡法的基本过程是根据测量或计算得到的振型，适当地选择平衡面的数目和轴向位置，对工作转速范围内适当地选择平衡面的数目和轴向位置，对工作转速范围内的振型进行

7、逐阶平衡。的振型进行逐阶平衡。N法即法即N平面法，要求设置的平衡面数等于振型的阶平面法，要求设置的平衡面数等于振型的阶数数N。即平衡一阶振型应选一个平衡面，平衡二阶振型应选。即平衡一阶振型应选一个平衡面，平衡二阶振型应选两个平衡面。平衡面的轴向位置一般选在波峰处，此时平两个平衡面。平衡面的轴向位置一般选在波峰处，此时平衡效果最显著，而所需配加的平衡质量最小。衡效果最显著，而所需配加的平衡质量最小。N法所用的平法所用的平衡面少，操作比较简单，对于平衡精度要求不太高时，可衡面少，操作比较简单，对于平衡精度要求不太高时，可选用该法。选用该法。N+2法即法即N+2平面法，要求对转子进行振型平衡之前，平面法，要求对转子进行振型平衡之前，必须进行低速刚性动平衡，然后再逐阶对振型进行平衡，必须进行低速刚性动平衡，然后再逐阶对振型进行平衡，设置的平衡面数要等于振型的阶数加设置的平衡面数要等于振型的阶数加2。N+2法的平衡效果法的平衡效果很好，因为它不仅保证了振型平衡，还保证了刚性平衡，很好，因为它不仅保证了振型平衡，还保证了刚性平衡，如果平衡精度要求较高时，可选用如果平衡精度要求较高时，可选用N+2法。法。图 10-7图 10-8图 10-9图 10-10机机械械动动平平衡衡实实验验