贵州大学机械原理教案第六章程2.docVIP

贵州大学教案 课程名称：机械原理 授课教师 *** 所在单位 机械基础教研室 课程类别 课堂理论教学 授课时间 06～07学年1学期11周 周一第2大节，2学时 授课内容 刚性转子的平衡实验 授课对象 机械学院XXXX班、选课156人 教学内容提要 引言： ???设计出已平衡的转子,由于制造和装配的不精确,材质的不均匀等原因,仍会产生新的不平衡。这时已无法用计算来进行平衡,而只能借助于平衡实验。 平衡实验就是用实验的方法来确定出其不平衡量的大小和方位,然后利用增加或除去平衡质量的方法予以平衡。 授课内容： 第三节 刚性转子的平衡实验 1.静平衡实验 (1)实验的方法： 先把转子支承在两水平放置的摩擦很小的导轨式静平衡仪或滚轮式静平衡仪上,当存在偏心质量时,转子就会在支承上转动直至质心处于最低位置时才能停止,这时可在质心相反的方向上加上校正平衡质量，再重新使转子转动,反复增减平衡质量,直至转子在支承上呈随遇平衡状态,即转子已达到静平衡。 导轨式静平衡仪 滚轮式静平衡仪 (2)实验的特点 这种静平衡实验结构简单,操作方便,但工作效率较低。因此,对于批量转子的平衡,可采用一种单面平衡机进行平衡。 教学内容提要 2.动平衡实验 转子的动平衡实验一般需在专用的动平衡机上进行。动平衡机有各种不同的型式,各种动平衡机的构造及工作原理也不尽相,又有通用平衡机和专用平衡机之分、但其作用都是用来测定需加于两个平衡基面中的平衡质量的大小及方位。　　(1)实验机的组成 动平衡实验机 主要由驱动系统、支承系统、测量指示系统等部分组成。　　(2)实验机的工作原理 当前工业上使用较多的动平衡机是根据振动原理设计的,测振传感器将因转子转动所引起的振动转换成电信号,通过电子线路加以处理和放大,最后用电子仪器显示出被试转子的不平衡质径积的大小和方位。 图示为一种带微机系统的动平衡机的工作原理示意图 该动平衡机由机械部分、振动信号预处理电路和微机三部分组成。它利用平衡机主轴箱端部的小发电机信号作为转速信号和相位基准信号，由发电机拾取的信号经处理后成为方波或脉冲信号，利用方波的上升沿或正脉冲通过计算机的PIO口触发中断，使计算机开始和终止计数，以此达到测量转子旋转周期的目的。由传感器拾取的振动信号， 在输入A/D转换器之前需要进行一些预处理。这一工作是由信号预处理电路来完成的，其主要工作是滤波和放大，并把振动信号调整到A/D卡所要求的输入量的范围内；振动信号经过预处理电路处理后，即可输入计算机，进行数据采集和解算，最后由计算机给出两个平衡平面上需加平衡质量的大小和相位，而这些工作是由软件来完成的 　3.现场平衡 对于一些尺寸很大的转子,如几十吨重的大型发电机转子等,要在实验机上进行平衡是很困难的。另外,有些高速转子,虽然在制造期间已经过平衡实验达到良好的平衡状态,但由于装运蠕变和工作温度过高或电磁场的影响等原因,仍会发生微小变形而造成不平衡。在这些情况下,一般可进行现场平衡。 所谓现场平衡,就是通过直接测量机器中转子支架的振动,来反映转子的不平衡量的大小及方位,进而确定应加平衡质量的大小及方位,并加重或去重进行平衡。 教学内容提要 第四节 转子的许用不平衡量 　经过平衡实验的转子,不可避免地还会有一些残存的不平衡。欲减小这种残存的不平衡量，就需要使用更精密的平衡实验装置,更先进的测试设备和更高的平衡技术,这就意味着要提高成本。因此,根据工作要求,对转子规定适当的许用不平衡量是很必要的。　　(1)转子的许用不平衡量的表示方法：　　1)质径积表示法,转子的许用不平衡质径积以[mr]表示。质径积是与转子质量有关的一个相对量,常用于具体的转子。　　2)偏心距表示法,转子的质心至回转轴线的许用偏心距以为[e]表示。偏心距是一个与转子质量无关的绝对量,常用在衡量转子平衡的优劣或衡量平衡的检测精度的情况。　　(2)转子的许用不平衡量两种表示法的关系： [e] ＝ [m r]／m 目前我国尚未定出标准,但国际标准化组织制定有各种典型转子的平衡等级和许用不平衡量（表6—1),可供选参考使用。使用时应注意下列两种情况：　　1)对于静不平衡的转子,许用不平衡量取由表中计算出值。　　2)对于动不平衡的转子,由表中计算出的值,再应将其分配到两个平衡基面上。 第五节 挠性转子动平衡简述 　 关于挠性转子的平衡问题,是近几十年来才发展起来的新课题。根据目前提出的理论,对于挠性转子,应在若干个轴面内按一定规律配置平衡配重,才能得到