平衡机选型的一般原则.docx
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平衡机选型的一般原则
平衡机选型的一般原则
平衡机是用于测定转子不平衡的仪器，按其测量结果进行校正，以改善被平衡转子的质量分布，使转子运转时轴颈的振动或作用于轴承的力减小到规定的范围内。
平衡机的主要功能是测量，有时还附有校正装置，以提高平衡效率。
一、平衡机的分类：
平衡机的类型繁多，可以从原理及应用两方面去划分。
1、从原理方面分：
有离心式平衡机与重力式平衡机；软支承平衡机；硬支承平衡机；半硬支承平衡机.
a、离心式与重力式平衡机离心式平衡机：
从平衡机的结构原理看，最常见的是离心式平衡机，它是在旋转状态下根据转子不平衡离心力而引起的振动
位移或振动力来测定转子不平衡的平衡机。
其中，完成双面或多面平衡用的离心式平衡机就是通常所说的动平衡机，而完成单面平衡用的离心式平衡机则属于静平衡机范畴。
重力式平衡机：
这种平衡机依赖于转子本身重力的作用，在转子不旋转的状态下测量其静不平衡量，也属于静平衡机范畴。
这类平衡机测量时工件无需转动，特别适宜于用来平衡旋转时会发生变形的工件及大型的盘类零件，如未烧结的砂轮、列车车轮制动盘、飞机螺旋桨、航空轮胎等等，我公司生产的重力式平衡机ZHLP型系列平衡特别适用于此类工件的平衡。
b:
软支承平衡机、硬支承平衡机、半硬支承平衡机
软支承平衡机的平衡转速高于转子--支承系统的固有频率，平衡转速需超过共振区，启动时要求锁紧摆架，摆架支承刚度很低，测量精度高。
硬支承平衡机的平衡转速低于转子--支承系统的固的频率，可在低转速下平衡，无需锁紧装置，可做超速试验，操作简便、安全性能好。
半硬支承平衡机:
是介于软、硬支承平衡机之间的一种平衡机，它的平衡转速也低于固有频率，这种平衡机有硬支承平衡机
支承刚度高的特点，又有软支承平衡机精度高的优点，我公司生产的BLD单面立式平衡
机BLS双面立式平衡机及BDB专动轴平衡机亦属此类。
用户选购平衡机时，建议优先选用半硬支承或硬支承系列。
2、从应用方面分:
有卧式平衡机与立式平衡机；通用平衡机与专用平衡机。
1）卧式平衡机与立式平衡机卧式平衡机是被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈水平状态的平衡机，一般来说，具有
转轴或可装配工艺轴的转子，如电机转子、机床主轴、滚筒、风机、汽轮机、增压器等，都适用于卧式平衡机。
立式平衡机是被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈铅垂状态下的平衡机，一般指转子本身不具备转轴的盘状工件如齿轮、各种汽车飞轮、离合器、压盘及其总成、制动盘、刹车毂、摩托车的离合器及磁电机转子、风扇、风叶、水泵叶轮、皮带轮、砂轮等盘类零件，我公司生产的BLD系列立式平衡机可满足各种规格的盘类零件的平衡，而BLS立式双面平衡机系列适用于工件本身不具备转轴的鼓形零件的动平衡，如汽车车轮、轮辋、离心机转鼓等。
2）通用平衡机与专用平衡机通用平衡机是在规定的转子重量和转速范围内，能平衡多种转子的平衡机，如我公司生产
的BLDBLS系列立式平衡机YYWYYC系列等都属于通用平衡机系列。
专用平衡机是在规定的转子重量和转速范围内，能平衡某一类型转子的平衡机，如我公司生产的QB系列曲轴平衡机，
BDB系
列专动曲，车辆轮对平衡机、风机叶轮，汽车维修及相应的自动曲轴机等都属于此类。
二、工件转子的平衡工艺选择
一个转子究竟要进行静平衡还是动平衡，要根据具体情况如转子重量、形状、转速、支座条件及用途等而定。
一般按下列原则考虑。
1当转子外径D与长度L满足D/L>5时，不论其工作转速高低都只需进行静平衡。
2、当L>D时，只要工作转速大于1000转/分，都要进行动平衡。
以上只是一般原则，有特殊要求的转子必须特殊考虑，如人造卫星，其转速只不过每分钟几十转，也需要进行动平衡。
就车式车轮动平衡仪检定规程
（试行）
VerificationRegulationofTheWheelFieldBalancingEquiguEBent
中华人民共和国交通部部门计量检定规程
JJG（交通）011-96代替JjG（交通）011-93
本规程适用于新制造（含进口）、使用中和修理后的就车式车轮动平衡仪（简称平衡仪）的检定。
1概述
平衡仪一般由驱动、传感器、显示三部分组成，它适用于装在汽车上的车轮不平衡量的检测。
工作原理为由车轮不平衡引起的振动，而振动速度的有效值正比于不平衡量的大小。
速度传感器将车轮不平衡量转换为电信号，由数字显示不平衡量的大小，用频闪白光观察预先加在车轮上的白色标记，确定不平衡量的相位。
2技术要求
1一般要求
1.1平衡仪应有清晰的铭牌，标明规格型号、最大平衡质量等。
1.2指针式显示，表盘清晰，指针回零，转动平稳，不允许有松动、发卡和弯曲现象。
1.3数字式显示，显示清晰正确。
1.4各开关、旋钮、按键功能正常，操作灵活可靠，并有明显的文字或符号标志。
1.5驱动部分应具有电动机，驱动轮和电源开关。
接通电源后，驱动部分运转应灵活。
1.6传感器的各部件应完整齐全。
2最小可达剩余不平衡e值应符合平衡品质等级G40。
平衡次数不超过四次。
3重复性误差为0.3Oe。
检定条件
4环境条件
4.1温度0-30°C。
4.2相对湿度小于85%。
4.3电源电压波动量不超过额定值的士10%。
4.4检定现场周围无强烈的振动源和高频干扰。
5检定用器具
5.1架盘天平一架，称量范围0.2kg。
5.2砝码（M2级），克组、毫克组各一套。
5.3平衡块若干。
5.4根据被检车轮动平衡仪最小可测车轮直径选择一具有该车轮尺寸的汽车作为检定用车。
四检定项目与检定方法
6一般要求的检定
通过目测、手感进行，其结果应符合第1条要求。
7最小可达剩余不平衡量的检定
7.1准备
7.1.1称出选定车轮质量，并在离车式车轮动平衡机上完成平衡修正。
7.1.2将该车轮装在所选汽车上。
7.1.3e值的确定
根据车轮最大工作转速，由附录4图3确定e（g2mm/kg）,再由下式计算出e值:
e=meper/2R
（1）
式中:
m--所选车轮的质量（kg）；
R--所选车轮钢圈半径（mm）；
e--许用剩余比剩余不平衡量（g2mm/kg）。
e值计算举例:
选定车轮最大工作转速n=2000r/min
由附录1图1上对应于G40查得：
eper=200gmm/kg
转子质量m=40kg，转子半径R=279mm
则对应于标准转子每试验平面的不平衡量
e=40>200/2送79=14.3g
7.1.4启动平衡仪，将被选车轮平衡到剩余不平衡量1.0e以下。
7.2在被选车轮钢圈外侧加上两个相当于试验平面上（10-20）e的试重。
7.3按平衡仪规定的程序在被选车轮钢圈外侧，根据平衡仪读数进行不超过四次的启动平衡（允许现场称试重），并做好记录。
7.4用1Oe的试重依次分别加在钢圈外侧上，位置是0°,45°,90°,135°,180°,225°，270°，315°，顺序任意（每次启动只允许一次读数）。
7.5Ai的算术平均值和Ao的计算按公式
（2）和（3）进行。
（2）
（3）
式中：
Ai--8点中任意一点的读数值；
--8点读数的算术平均值；
Ao--相当于在某端已加上1.0e试重时仪表相应的读数值。
7.6Ai的所有读数符合公式（4）要求时,则最小可达剩余不平衡量应符合第7条的要求
8.8Ao8重复性误差的检定
8.1启动平衡仪，将所选车轮平衡到剩余不平衡量1.0e以下。
8.2用一个1Oe的试重置于钢圈外侧任意位置上,重复启动五次,记录每次的读数值,其最
大值与最小值的差值应符合第3条的要求。
五检定结果处理和检定周期
9经检定合格的车轮动平衡仪发给检定证书，不合格的发给检定结果通知单。
10平衡仪检定周期为一年。
附录
附录1
对应于各平衡品质等级的最大许用不平衡度（参照GB9239—88）（见图2）
单位转子质量的许用不平衡卩per/m=epe2g2mm/kg
（对于单校正面转子力以卩m为单位的许用质量偏心距epe）
附录2
检定证书（背面）格式（略）
附录3
检定记录（略）
附加说明：
本规程由中华人民共和国交通部体改法规司归口。
本规程由河北省交通科学研究所起草并负责解释。
本规程主要起草人：
王保平（河北省交通科学研究所）
赵宝琳（河北省交通科学研究所）
本规程参加起草人：
李平（河北省交通厅科技处）
柳玉英（河北省沧州市试验机厂）
车轮动平衡机检定规程（试行）
WheelDynamicBalancer
中华人民共和国交通部部门计量检定规程
JJG（交通）010-96代替JJG（交通）010-93
本检定规程适用于新制造（含进口），使用中和修理后的车轮动平衡机（简称平衡机）的检定。
一概述
平衡机一般是由机电转换系统将不平衡量转换为电信号，通过电测系统测量与计算，最后由仪表显示出来。
它可对车轮的两侧校正平面上的不平衡量进行检测。
二技术要求
1一般要求
1.1平衡机应有清晰的铭牌，标明规格型号和最大平衡质量等。
1.2指针式显示，表盘清晰，指针摆动平衡。
1.3数字式显示，显示应清晰完整，配有打印装置时，打印结果应清晰，并与显示数字相一致。
1.4各开关、旋钮、按键功能正常，操作灵活可靠，应有明显文字或符号标志。
2最小可达剩余不平衡e值应符合平衡品质量等级G16、G40。
3分离比不大于1：
8。
4重复性误差不大于0.3Oe。
5在平衡机上施加1Oe的试重时相位允许误差±l5°。
3检定条件
6环境条件
6.1环境温度0-30°C
6.2相对湿度应小于85%
6.3电源电压波动量不应超过额定值的±10%
6.4检定现场周围应无强烈的振动源和高频信号干扰。
7检定用器具
7.1架盘天平一架，称量范围0.2kg；
7.2砝码：
克、毫克组各1套（M2级）；
7.3专用检定装置
7.3.1标准检定转子（见附表1）；
7.3.2试重1组（见附录2）。
4检定项目与检定方法
8一般要求的检定通过目测，手感进行，其结果应符合第1条要求。
9最小可达剩余不平衡量的检定
9.1准备
9.1.1选择一个质量约为平衡机允许平衡最大质量三分之一的标准转子。
9.1.2选择平衡转速。
9.1.3e值的确定
根据车轮最大工作转速，由附录3图2确定eper（g2mm/kg）,再由公式
（1）计算e值:
e=meper/2R
（1）
式中：
m--标准转子的质量（kg）；
R--标准转子的校验半径（mm）；
eper--许用剩余比不平衡量（g2mm/kg）。
e值计算举例：
选定车轮最大工作转速n=2000r/min,由附录3图2对应于G16可查得：
eper=80gmm/kg
转子质量m=40kg
转子半径R=279mm
对应于标准转子每试验平面的不平衡量
e=40>80/2：
278=5.7g
9.1.4装上标准转子，按平衡机使用说明书要求调整好平衡机。
启动平衡机，将标准转子平衡到剩余不平衡量1.0e以下。
9.2在标准转子任意两个非试验平面上同时分别加上相等于试验平面上（10-20）e的试重，
两试重的相对位置不允许同相或反相。
9.3按平衡机规定的程序和平衡转速在两个试验平面上，根据平衡机读数进行不超过四次的启动平衡（允许现场称试重），并作好记录。
9.4用两个1Oe的试重依次同相地分别加在左右校正试验圆周的螺孔内，位置是0°,30°
60°，90°，120°，150°，180°，210°，240°，270°，300°，330°（或0°，45°90°，135°，180°，225°，270°，315°），顺序任意（每次启动只允许一次读数）。
9.5Ai的算术平均值互和Ao分别按公式
（2）及（3）进行。
（2）
（3）
式中：
Ai--12点（或8点）中任意一点的读数值；
--12点（或8点）读数的算术平均值；
Ao--相当于在某端面已加上1e的试重时仪表相应的读数值（其中le为平衡精度标称值）
9.6Ai的所有读数符合公式（4）要求时，则最小可达剩余不平衡量应符合第2条要求。
8.8Ao10分离比的检定
10.1启动平衡机，将标准转子平衡到剩余不平衡量1.0e以下。
10.2将一个1Oe试重每间隔90°依次置于标准转子右校正平面轴向螺孔内，分别作四次启动
平衡测量（每次启动只允许一次读数）。
10.3将同一试重每间隔90°依次置于标准转子左校正平面试验圆周螺孔内，分别作四次启动平衡测量（每次启动只允许一次读数）。
10.4标准转子左右校正平面各点启动平衡测量值应符合第3条要求。
11重复性误差的检定
11.1启动平衡机，将标准转子平衡到剩余不平衡量1.0e以下。
11.2将标准转子相对平衡机主轴转动60°或90°，再次启动平衡机，此时平衡机显示的剩余不平衡量应不大于1.0e。
11.3将一个1Oe的试重分别置于标准转子左右校正平面任一螺孔内，每一校正平面重复启动
四次。
每一校正平面的最大值与最小值的差值应符合第4条要求
12相位误差的检定
12.1启动平衡机，将校验转子平衡到剩余不平衡量1.0e以下。
12.2将一个1Oe的试重分别置于标准转子右校正平面上一已知相位的螺孔内，启动平衡机,记录相位读数。
再将同试重间隔90°置于另一已知相位螺孔内，重复三次。
12.3将同一试重置于标准转子左校正平面上一已知相应的螺孔内，重复12.2步骤。
12.4标准转子左右校正平面各点已知相位值与实测相位值差应符合第5条要求。
5检定结果处理和检定周期
13经检定合格的平衡机发给检定证书，不合格的发给检定结果通知单。
14平衡机检定周期为一年。
附录
附录1
标准检定转子
1标准检定转子形状如图1所示，其规格尺寸见表1。
表1标准转子形状示意图
序号m（kg）d（mm）D（mm）P1（mm）P2（mm）P3（mm）P4（mm）A（mm）B（mm）C（mm）
1
10
100
350
220
330
240
280
165
2
20
100
380
240
356
260
300
165
10
103
30
100
530
430
508
450
450
229
10
124
40
100
580
460
558
480
500
342
12
14
2标准检定转子应是钢制的。
3对标准检定转子的要求：
lea平衡精度应小于1.oe;
b.
平面上）
每个试验平面上零度基准应在同一角度方向上（在通过转子轴线的同
c.角度位置偏差小于1°。
附录2
试重
1试重的形状应是螺钉、螺栓等形式，并应标明质心位置。
2试重的质量准确度不大于0.5%
3试重的规格与数量如表2
表2试重规格与数量
质量（克）
1
5*
5
10
15
20
30
40
50
60
70
80
数量
10
12
8
4
4
4
2
2
2
2
2
2
注：
“*”代表螺钉
附录3
对应于各平衡品质等级的最大许用不平衡度（参照GB9239-88）（图2）
单位转子质量的许用不平衡量卩per/m=epe2g2mm/kg
（对于单校正面转子力以卩m为单位的许用质量偏心距epe）附录4检定证书（背面）（略）
附录5
检定记录（略）
附加说明：
本规程由中华人民共和国交通部体改法规司归口
本规程由河北省交通科学研究所起草并负责解释
本规程主要起草人：
王保平（河北省交通科学研究所）
赵宝琳（河北省交通科学研究所）
本规程参加起草人：
李
庞
易
平（河北省交通厅科技处）
伟（上海申克试验机有限公司）
森（宣化试验机厂）
Balancingmachine---inEnglish
平衡机
平衡机是测量旋转物体（转子）不平衡量大小和位置的机器。
任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。
这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动，产生噪声和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。
电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中，都需要经过平衡才能平稳正常地运转。
根据平衡机测出的数据对转子的不平衡量进行校正，可改善转子相对于轴线的质量分布，使转子旋转时产生的振动或作用于轴承上的振动力减少到允许的范围之内。
因此，平衡机是减小振动、改善性能和提高质量的必不可少的设备。
通常，转子的平衡包括不平衡量的测量和校正两个步骤，平衡机主要用于不平衡量的测量，而不平衡量的校正则往往借助于钻床、铣床和点焊机等其他辅助设备，或用手工方法完成。
有些平衡机已将校正装置做成为平衡机的一个部分。
重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。
重力式平衡机一般称为静平衡机。
它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。
如图，置于两根水平导轨上的转子如有不平衡量，则它对轴线的重力矩使转子在导轨上滚动，直至这个不平衡量处于最低位置时才静止。
被平衡的转子放在用静压轴承支承的支座上，在支座的下面嵌装一片反射镜。
当转子不存
在不平衡量时，由光源射出的光束经此反射镜反射后，投射在不平衡量指示器的极坐标原点。
如果转子存在不平衡量，则转子支座在不平衡量的重力矩作用下发生倾斜，支座下的反射镜也
随之倾斜并使反射出的光束偏转，这样光束投在极坐标指示器上的光点便离开原点。
根据这个光点偏转的坐标位置，可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。
对于平衡要求高的转子，一般采用离心式单面或双面平衡机。
离心式平衡机是在转子旋转的状态下，根据转子不平衡引起的支承振动，或作用于支承的振动力来测量不平衡。
其按校正平面数量的不同，可分为单面平衡机和双面平衡机。
单面平衡机只能测量一个平面上的不平衡（静不平衡），它虽然是在转子旋转时进行测量，但仍属于静平衡机。
双面平衡机能测量动不平衡，也能分别测量静不平衡和偶不平衡，一般称为动平衡机。
离心力式平衡机按支承特性不同，又可分为软支承平衡机和硬支承平衡机。
平衡转速高于
转子一支承系统固有频率的称为软支承平衡机。
这种平衡机的支承刚度小，传感器检测出的信
号与支承的振动位移成正比。
平衡转速低於转子一支承系统固有频率的称为硬支承平衡机，这种平衡机的支承刚度大，传感器检测出的信号与支承的振动力成正比。
平衡机的主要性能用最小可达剩余不平衡量，和不平衡量减少率两项综合指标表示。
前者是平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的最小值，它是衡量平衡机最高平衡能力的指标；后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指标，一般用百分数表示。
在现代机械中，由于挠性转子的广泛应用，人们研制出了挠性转子平衡机。
这类平衡机必须在转子工作转速范围内进行无级调速；除能测量支承的振动或振动力外，还能测量转子的挠曲变形。
挠性转子平衡机有时安装在真空防护室内，以适合汽轮机之类转子的平衡，它配备有抽真空系统、润滑系统、润滑油除气系统和数据处理用计算机系统等庞大的辅助设备。
根据大批量生产的需要，对特定的转子能自动完成平衡测量和平衡校正的自动平衡机，以及平衡自动线，现代已大量的装备在汽车制造、电机制造等工业部门。
风机平衡中工艺轴的技术要求
在平衡机的技术指标中，有一个精度的参数：
emar=
lgmm/kg（iim）
这个参数的意义意味着平衡机的测量精度在微米的数量级上，而工件的几何加工精度在1丝--10丝之间，也就是说在10微米－100微米之间。
从这个数量级的具体意义来看，转子的平衡精度主要决定于工艺轴的几何加工精度。
转子的平衡精度体现在具体的参数上为：
设：
转子的质量可=30公斤,
工艺轴的加工跳动为e=5丝=50微米
转子的半径为r=200毫米
那么，由工艺轴的跳动引起的不平衡量m
m=W3e/r=30350/200=7.5g（克）
U=mr=7.53200=1500克毫米=150克厘米
由此看来,5丝的精度有如此大的影响，而5丝的保证已经有所不易，所以平衡工艺轴的加工一定要经过磨削工艺，这样才能保证平衡的最终精度目的。
平衡工艺轴的修正极限为：
当跳动大于5丝时，必需修正，否则平衡效果为假平衡。
平衡工艺轴的材料以45号钢，并经过调质热处理后为最低要求。
风机的平衡精度要求G=6.3mm/s
G=6.3mm/s=ew/1000=en/10000
U=We=10000WG/n克毫米=mr
m=U/r克
转子的质量W公斤30公斤
工艺轴的加工跳动为e微米
转子的半径为r毫米200毫米
不平衡量m克
转子的工作使用转速n转/分2800转/分
例如：
U=1000033036.3/2800=675克毫米
m=U/r克=675/200=3.375克
beilun@
Whatisdynamicbalancing
Excessivevibrationinrotatingmachinerycancauseunacceptablelevelsofnoiseand,moreimportantly,substantiallyreducethelifeofshaftbearings.Hence,theidealwouldbetoremoveallcausesofvibrationandruntheunittotally"smooth".Unfortunately,inpractice,theidealcannotbeachievedand,whateveronedoes,someinherentcauseofvibration,orunbalanee,willremain.
Thebestonecandoistoreducethisunbalaneetoalevelthatwillnotadverselyeffectthebearinglifeandwillreducenoiselevelstoanacceptablelevel.
src="file:
///C:
/WINME/TEMP/msoclip1/01/clip_image001.png">
Mhssit：
icit//
BALZvNCE
Theprocessofreducingtheout-of-balaneeforcesthatcausevibrationinrotatingmachineryiscalled"Balan
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