转子动平衡实验指导书

word专业资料-可复制编辑-欢迎下载实验三转子动平衡实验指导书

一、实验目的加深对转子动平衡概念的理解

1.掌握刚性转子动平衡试验的原理及基本方法

2.

二、实验设备型动平衡试验台

1.JPH—A转子试件

2.平衡块

3.

4.百分表0〜10mm

三、型动平衡试验台的工作原理与结构JPH—A动平衡试机的结构

1.动平衡机的简图如图、图、所示待平衡的试件安放在框形摆架子的支承滚轮上，摆架的左端固123结在工字形板簧中，右端呈悬臂电动机通过皮带带动试件旋转；当试件有不平衡质量存在时，则2910产生离心惯性力使摆架绕工字形板簧上下周期性地振动，通过百分表可观察振幅的大小5通过转子的旋转和摆架的振动，可测出试件的不平衡量（或者平衡量）的大小和方位这个测量系统由差速器和补偿盘组成差速器安装在摆架的右端，它的左端为转动输入端（］）通过柔性联轴器与试件46联接；右端为输出端（）与补偿盘相联接31O差速器是由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮和一个外壳为蜗轮的转臂组成的周转轮系H（）当差速器的转臂蜗轮不转动时则差速器为定轴轮系，其传动比为1%=0,nn Z二——甘—，一（）1n=n131n Z

3113345、摆架、工字形板簧座、转子试件、差速器、百分表、补偿盘、蜗杆

1234567、弹簧、机电、皮带8910图1这时补偿盘的转速小与试件的转速J大小相等转向相反（）当和都转动则为差动轮系，传动比周转轮系公式计算21n-n Z=-丁=i-1；n=2n-nH=3Hn-n Z313H11H3蜗轮的转速八是通过手柄摇动蜗杆经蜗杆蜗轮副在大速比的减速后得到因此蜗轮的转速7,n«L riIH niQ当与同向时，由（）式可看到这时方向不变还与反向，但速度减小当与n n2nn,n n nn1n IoI oIn I反向时，由（）式可看出这时/方向仍与［反向，但速度增加了由此可知当手柄不动补偿2n-n,n3盘的转速大小与试件相等转向相反，正向摇动手柄（蜗轮转速方向与试件转速方向相同）补偿盘减速，反向摇动手柄补偿盘加速这样可改变补偿盘与试件圆盘之间的相对相位角（角位移）这个结论的应用将在后面述说、转子动平衡的力学条件2由于转子材料的不均匀、创造的误差、结构的不对称等诸因素保存转子存在不平衡质量因此当转子旋转后就会产生离心惯性力组成一个空间力系，使转子动不平衡要使转子达到动平衡，则必须满足空间力系的平衡条件（Z干=o（|5TM=o（或者/

（3）n-M=0^|52M=0B这就是转子动平衡的力学条件、动平衡机的工作原理3当试件上有不平衡质量存在时（图）试件转动后则生产离心惯性力他可分解成垂直2,F=s2mr,分力和水平分力由于平衡机的工字形板簧和摆架在水平方向（绕轴）抗弯刚度很大，所以水平Fy F,yx分力匕对摆架的振动影响很小可忽稍不计而在垂直方向（绕轴）的抗弯刚度小，因此垂直分力产生X A的力矩（・的作用下，使摆架产生周期性的上下振动（摆架振幅大小）的惯性力矩为M=Fy•L=32mrcos pLM=0,M=co2m r I cosQ122222要使摆架不振动必须要平衡力矩在试件上选择圆盘作为平衡平面，加平衡质量则绕轴的惯M2O mpo x性力矩（；要使这些力矩得到平衡可根据公式（）来解决M=o2m rI cosp3DS M-=0M+M=0A2pco2m rI cosQ+n2m rI cosQ=042222ppp p式消去3得42m rI cosQ+m rI cosQ=052222PPP P要使（）式为零必须满足56Q=-COS2满足上式（）的条件摆架就不振动了式中（质量）和（矢径）之积称为质径积，称为质径矩，6m rmrL称为相位角Q转子不平衡质量的分布是有很大的随机性，而无法直观判断他的大小和相位因此很难公式来计算平衡量，但可用实验的方法来解决，其方法如下选补偿盘作为平衡平面，补偿盘的转速与试件的转速大小相等但转向相反，这时的平衡条件也可按上述方法来求得在补偿盘上加图2一个质量（图）则产生离心惯性力对轴的力矩m2,X p1zM=o m71cosQ2p PPPp根据力系平衡公式（）3-x M0二Am rI cosQ+m rI cosQ2222pPPP要使上式成立必须有z|m rI=m71:222,PPP/llcosQ=-cosQ=cos180o-Q2p p公式（）与（）基本是一样，惟独一个正负号不同从图可进一步比较两种平衡面进行平衡的特点763图是满足平衡条件平衡质量与不平衡质量之间的相位关系3图为平衡平面在试件上的平衡情况，在试件放旋转时平衡质量与不平衡质量始终在一个轴平面内,但矢径3—a方向相反ap=i80°+p b0=18O°C0=18O°-Q2p22p图）是补偿盘为平衡平面，和在各自的旋转中惟独到在或者（或者时3—b m2ny^=0°180°,p=180°0°2它们处在垂直轴平面内与图）一样达到彻底平衡其它位置时它们的相对位置关系如图）所示为3—a3-c（图・）这种情况，分力矩是满足平衡条件的，而分力矩未满足平衡条件p=180°—3c yx2用补偿盘作为平衡平面来实现摆架的平衡可这样来操作在补偿盘的任何位置（最好选择在挨近缘处）试加一个适当的质量，在试件旋转的状态下摇动蜗杆手柄使蜗轮转动（正转或者反转）这时补偿盘减速或者加速转动摇动手柄同时观察百分表的振幅使其达到最小，这时住手转动手柄停机后在原位置再加一些平衡质量，再开机摆布转动手柄如振幅已很小可认为摆架已达到平衡最后将调整到好的平衡质量转到最高位置，这时的垂直轴平面就是和同时存在的轴平面mp,m2摆架平衡不等于试件平衡，还必须把补偿盘上的平衡质量转换到试件的平衡面上，选试件圆盘为待平衡2面，根据平衡条件，，m rI=m rIPPP PPP或者卢日ri,I m r=m rI p p rI m=mrI，1pp ppP II若取—」二则1m=m8rl p ppp（）式中是所加的补偿盘上平衡量质径积，为平衡块质量，8mJ mp p，是平衡块所处位置的半径（有pp刻度指示）；是平衡面至板簧的距离这些参数都是已知的，这样就求得了在待平衡面上应加的2P P平衡量质径积普通情况先选择半径求出加到平衡面上，其位置在最高位置的垂直轴平mr rm2mp ppr I面中，本动平衡机及试件在设计时已取,所以,这样可取下补偿盘上平衡块（平PP_=1m=m mrIpppp p衡块）直接加到待平衡面相应的位置，这样就完成为了第一步平衡工作根据力系平衡条件（）到此才3,还必须做讨的平衡工作，这样才干使试件达到彻底平衡X=0B第二步工作将试件从平衡机上取下重新安装成以圆盘为驱动轮，再按上述方法求出平衡面上的平21衡量（质径积或者）这样整个平衡工作全部完成更具体的实验方法请看第四部份mr mppp

四、实验方法和步骤、将平衡试件装到摆架的滚轮上，把试件右端的联轴器盘与差速器轴端的联轴器盘，用弹性柱销柔性联1成一体装上传动皮带、松开摆架最右端的两对锁紧螺母，用手转动试件和摇动蜗杆上的手柄，检查动平衡机各部份转动是否2正常调节摆架上面的安放在支承杆上的百分表，使之与摆架有一定的接触，并随时注意振幅大小、开启电源，转动调速旋扭实验时的转速定在转之间（以后试验时不要再转动旋扭，只是3320—420关总电源）转动蜗杆，观察百分表的振幅，找到最佳的平衡位置厂家出厂规定，最佳平衡状态

0.01-

0.03mm（百分表格）百分表的位置以后不要再变动停机1—

3、打破平衡将试件右端圆盘上装上适当的待平衡质量（四块平衡块），接上电源启动机电，待摆架振动4稳定后，记录下振幅大小余若丝摆布（格）（百分表的位置以后不要再变动）停机y

020、找平衡在补偿盘的槽内距轴心最远处加之一个适当的平衡质量（二块平衡块）开机后摇动手柄观察5百分表振幅变化，手柄摇到振幅最小时手柄住手摇动记录下振幅大小力和蜗轮位置角生（差速器外壳上有刻度指示），停机（摇动手柄要讲究方法蜗杆安装在机架上，蜗轮安装在摆架上两者之间有很大的间隙蜗杆转动到适当位置可与蜗杆不接触，这样才干使摆架自由地振动，这时观察的振幅才是正确的摇动手柄蜗杆接触蜗轮使蜗轮转动，这时摆动振动受阻，反摇手柄使蜗杆脱离与蜗轮接触，使摆架自由地振动，再观察振幅这样间歇性地使蜗轮向前转动位和观察振幅变化，最终找到振幅最小值的位置）在不改变蜗轮位置情况下，停机后，按试件转动方向用手转动试件使补偿盘上的平衡块转到最高位置取下平衡块安装到试件的平衡面（圆盘）中相应的最高位置槽内

26、在补偿盘内再加一点平衡量（1〜2平衡块）按上述方法再进行一次测试测得的振幅丫2蜗轮位置若丫〈%〈丫；与相同或者略有改变，则表示实验进行正确若丫已很小可视为已达到平衡02,2001022word专业资料-可复制编辑-欢迎下载停机、按步骤方法将补偿盘上的平衡块移到试件圆盘上解开联轴器开机让试件自由转动若振幅依然很42小则第一步平衡工作结束若还存在一些振幅，可适当地调节一下平衡块的相位，即在圆周方向左右挪移一个平衡块进行微调相位和大小、将试件两端对调，即这时圆盘为驱动盘，圆盘为平衡面再按上述方法找出圆盘上应加7180°211的平衡量这样就完成为了试件的全部平衡工作思量题:、何为动平衡？哪些构件需要进行动平衡？平衡基面如何选择

1、在动平衡过程中，平衡质量及其相位是如何逐步调整的？2转子初平衡爨鞍报告专业班级姓名日期同组人指导老师成绩实验数据记录表序号实验内容转速框架振幅（）mm试件测试1在试件右端圆盘（）上装块平衡块224在补偿盘上配块平衡块32在补偿盘上再配块平衡块42将试件调头，试件测试5（6在试件右端圆盘1）上装4块平衡块在补偿盘上配块平衡块71在补偿盘上配块平衡块83思量题、何为动平衡？哪些构件需要进行动平衡？

1、为什么在补偿盘所加的平衡质量所处位置应与试件待平衡面上不平衡质量位置2mp,mD间成180°、在补偿盘上加平衡质量实现动平衡后，要按试件转动方向用手转动试件，使补偿盘上3的平衡块转到最高位置，取下平衡块安装到试件的平衡面中相应的最高位置槽内，试说明为什么要这样做？、实验台是如何实现补偿盘与试件平衡面转向相反、转速相等的？

4、试说明转动手柄可改变补偿盘与试件圆盘之间相对相应位角的原理5。