为了防止机器中的旋转件(如带轮、齿轮、飞轮、叶轮等各种转子)工作时因出现不平衡的离心力所引起的机械振动,造成机器工作精度降低、零件寿命缩短、噪声增大,甚至发生破坏性事故。装配前,对转速较高或“长径比”较大的旋转零、部件,都必须进行平衡,以抵消或减小不平衡离心力,使旋转的重心调整到转动轴心线上。
旋转件不平衡的形式可分为静不平衡和动不平衡两类。
1.静不平衡
如图3a所示。旋转件在径向各截面上有不平衡量,由此所产生的离心力的合力通过旋转件的重心,不会引起使旋转轴线倾斜的力矩,这种不平衡称为静不平衡。静不平衡的特点是:静止时,不平衡量自然地处于铅垂线下方,如图3b所示。旋转时,不平衡惯性力只产生垂直于旋转轴线方向的振动。
图3 静不平衡
(1)静平衡调整产品或零、部件使其达到静态平衡的过程称为静平衡。静平衡是在圆柱形或棱形等平衡支架上进行的,如图3所示。
图3 静平衡支架
静平衡的方法是首先确定旋转件上不平衡量的大小和位置,然后去除或抵消不平衡量对旋转的不良影响。具体步骤如下:
1)将待平衡的旋转件装上心轴后,放在平衡支架上。
2)用手轻推旋转件使其缓慢转动,待其自动静止后,在旋转件正下方作一记号,如此重复若干次,如所作记号位置不变,则此方向为不平衡量方向。
3)在与记号相对的部位粘贴一质量为m的橡皮泥,使m对旋转中心产生的力矩,恰好等于不平衡量G对旋转中心产生的力矩,即mr=Gl,如图4所示。此时,旋转件获得静平衡。
图4 静平衡法
4)去掉橡皮泥,在其所在部位附加相当于m的重块(配重法)或在不平衡量处(与m相对直径上l处)去除一定质量G(去重法)。待旋转件可在任意角度位置均能在支架上停留时,即达到静平衡。
(2)静平衡的应用静平衡只能平 衡旋转件重心的不平衡,无法消除不平衡力矩。因此,静平衡只适用于“长径比”较小(一般长径比小于0.2,如盘类旋转件)或长径比虽较大,但转速不太高的旋转件。
2.动不平衡
如图6所示为旋转件在径向截面上有不平衡量且由此产生的离心力形成不平衡力矩,所以旋转件旋转时不仅会产生垂直于轴线的振动,而且还会产生使旋转轴线倾斜的振动,这种不平衡称为动不平衡。
对旋转的零、部件,在动平衡试验机上进行试验和调整,使其达到动态平衡的过程称为动平衡。动平衡在动平衡试验机(图7) 上进行。, 对于长径比比较大或转速比较高的旋转件,通常都要进行动平衡。
知识点词条:旋转件的平衡