动平衡机测试系统设计论文.doc

动平衡机测试系统设计 The Test Systerm Design of Dynamic Balancing Mechine 专 业：机械工程及自动化 学 生：孙 黎 指导教师：宋方臻 济南大学机械工程学院 二零零六年六月 中文摘要 常用机械中包含着大量的作旋转运动的回转体。在理想的情况下，平衡的回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷等多种因素，使的回转体在旋转时，其上每个微小质点所产生的离心惯性力不能相互抵消，引起振动，严重时，能造成破坏性事故。。因此，工程中常需对回转体部件进行平衡。 本文在文献资料和实验的基础上,基于机械振动和转子动平衡理论，分析了转子不平衡产生的原因及危害，论述了各类不平衡转子的平衡方法，在此基础上根据生产实践的需要，以刚性转子为研究对象，分析其不同测试方法，尤其是瓦特表测量系统的优缺点，分析并计算了动平衡机测试系统的速度信号特点，分析了求取动不平衡量大小和相位的解算原理，并针对瓦特表测量系统，进行了具体的电路设计。 具体完成工作如下： 1、叙述了课题的工程背景以及研究转子系统动平衡技术的理论意义和工程价 值。讨论了动平衡技术的发展历史、现状及趋势。 2、动平衡处理是旋转部件必须采取的工艺措施之一，转子动平衡的实质是建立不平衡量和轴承振动响应之间的复杂函数关系，本设计详细分析了六种刚性转子的不同情况，并依据解算式子的不同分为四种情况，建立测试电路。 3、设计核心电路，该电路对不平衡信号进行滤波，去除高频干扰和低频干扰，得到基频处的正弦信号,算出了刚性转子每个校正平面上的不平衡量 4、在平衡机系统上进行了动力学试验以及平衡方法试验，并在软件上对部分电路进行了仿真。试验结果表明，本文提出的平衡机测试系统的信号分析过程以及平衡方法是合理的，部分电路模拟仿真结果是正确的。 本文的成果对于提高转子动平衡精度和效率，丰富动平衡理论，具有一定的理论意义和重要实用价值。 关键词：动平衡 解算原理 硬支承 测试系统 刚性转子 不平衡量减少率 ABSTRACT This paper ，on the basis of the theory of mechanical vibration and rotor balancing,firstly analyses the various reasons and dangers caused by unbalanced rotors according to information and experiments, after these, diferent balancing methods for diferent types of unbalancing rotors were discussed. On the basis of the theory that discussed above, the paper analysesdiferent types methods of measuring especially watt meter measuring systemand character of signals of hard bearing dynamic balanc 目 录 第一章 绪论 2 1.1动平衡机国内外的发展状况和前景 2 1.2本课题的提出及其在实践上的意义 错误！未定义书签。 第二章 动平衡测试系统相关原理理论 错误！未定义书签。 2.1质量不平衡的原因 错误！未定义书签。 2.2三种不平衡形式 错误！未定义书签。 2.3转子平衡的概念 错误！未定义书签。 2.4转子的静平衡和动平衡 错误！未定义书签。 2.5转子动平衡的必要性 错误！未定义书签。 2.6平衡转速 错误！未定义书签。 2.7平衡精度等级 错误！未定义书签。 2.8刚性转子和柔性转子 错误！未定义书签。 2.9校正方法 错误！未定义书签。 2.10校正面的选择 错误！未定义书签。 第三章 解算原理及板簧计算 错误！未定义书签。 3.1硬支承平衡机与软支承平衡机 错误！未定义书签。 3.2硬支承动平衡机的校正解算原理 错误！未定义书签。 3.3板簧的计算 错误！未定义书签。 3.3.1板弹簧的简化模型 错误！未定义书签。 3.3.2 忽略剪切变形时板弹簧的计算 错误！未定义书签。 3.3.3 考虑剪切变形时板弹簧的计算 错误！未定义书签。 第四章 各部分电路设计及计算， 错误！未定义书签。 4.1传感器 错误！未定义书签。 4.2滤波电路 错误！未定义书签。 4.2.1原理特性 错误！未定义书签。 4.2.2设计步骤 错误！未定义书签。 4.3乘A或C运算