基本介紹
- 中文名：迴轉平衡
目的,迴轉件的平衡,靜平衡,動平衡,平衡機等級,計算,
目的
由於迴轉件的結構形狀不對稱、製造安裝不準確或材質不均勻等原因，在轉動時產生的離心力和離心力偶矩不平衡，致使迴轉件內部產生附加應力，在運動副上引起了大小和方向不斷變化的動壓力，降低機械效率，產生振動，影響機械工作質量和壽命。
迴轉件的平衡
靜平衡
對於軸向尺寸很小的迴轉件，如葉輪、飛輪、砂輪等圓盤類零件，其質量的分布可以近似地認為在同一迴轉面內。因此，當該迴轉件勻速轉動時，這些質量所產生的離心力構成同一平面內匯交於迴轉中心的力系。如果該力系不平衡，則它們的合力不等於零，根據力系平衡條件可知，如欲使其達到平衡，只要在同一迴轉面內加一質量（或在相反方向減一質量），以便使它產生的離心力與原有質量所產生的離心力之總和等於零，此迴轉件就達到平衡狀態。因此，靜平衡的條件是：迴轉件的質心與迴轉軸線重合。
動平衡
對於軸向尺寸較大的迴轉件，如多缸發動機曲軸、電動機轉子，汽輪機轉子和工具機主軸等，其質量的分布不能再近似地認為是位於同一迴轉面內，而應看作分布於垂直於軸線的許多互相平行的迴轉面內。這類迴轉件轉動時所產生的離心力系不再是平面匯交力系，而是空間力系。因此，單靠在某一迴轉面內加一平衡質量的靜平衡方法並不能消除這類迴轉件轉動時的不平衡。
對於動不平衡的迴轉件，必須選擇兩個垂直於軸線的校正平面，並在這兩個面上適當附加（或去除）各自的平衡質量，使各質量產生的離心力與力偶矩都達到平衡，這種平衡稱為動平衡（雙面平衡）。
平衡機等級
國際標準化組織(ISO)於1940年制定了世界公認的ISO1940平衡等級，它將轉子平衡等級分為11個級別，每個級別間以2.5倍為增量，從要求最高的G0.4到要求最低的G4000。單位為公克×毫米/公斤(gmm/kg)，代表不平衡對於轉子軸心的偏心距離。如下表所示：
G4000 具有單數個氣缸的剛性安裝的低速船用柴油機的曲軸驅動件
G1600 剛性安裝的大型二衝程發動機的曲軸驅動件
G630 剛性安裝的大型四衝程發動機的曲軸驅動件
彈性安裝的船用柴油機的曲軸驅動件
G250 剛性安裝的高速四缸柴油機的曲軸驅動件
G100 六缸和多缸高速柴油機的曲軸傳動件；汽車、貨車和機車用的發動機整機
G40 汽車車輪、輪轂、車輪整體、傳動軸，彈性安裝的六缸和多缸高速四衝程發動機的曲軸驅動件
G6.3 商船、海輪的主渦輪機的齒輪；高速分離機的鼓輪；風扇；航空燃氣渦輪機的轉子部件；泵的葉輪；工具機及一般機器零件；普通電機轉子；特殊要求的發動機的個別零件
G2.5 燃氣和蒸汽渦輪；工具機驅動件；特殊要求的中型和大型電機轉子；小電機轉子；渦輪泵
G1 磁帶錄音機及電唱機、CD、DVD的驅動件；磨床驅動件；特殊要求的小型電樞
G0.4 精密磨床的主軸；電機轉子；陀螺儀
計算
轉子剩餘不平衡量的計算
1、計算轉子的允許不平衡度
eper=(G×1000)/（2×π×n/60）
eper―――允用不平衡度 ，單位μm或g.mm/kg
G―――平衡精度等級,一般為6.3，單位g.mm/kg
n-------工件工作轉速 ,單位r/min
例： 某工件工作轉速1400r/min，平衡精度等級取6.3
則 ：eper=(6.3×1000)/（1400/10）=6300/140=45μ=45g.mm/kg
2．允許殘餘不平衡量的計算。
m =(eper×M)/(r×2)
m-----允許殘餘不平衡量，單位g
M------工件旋轉質量，單位kg
r-----工件半徑，單位mm
例：工件質量20kg，半徑60mm,雙面平衡，故計算每個平衡面的允許的剩餘不平衡量為
m =(eper×M)/(r×2) =45×20/60×2=7.5g
