平衡机精度等级计算.doc

平衡机精度等级计算
一 平衡词汇
1、 不平衡量。转子某平面上不平衡的量值大小，不涉及不平衡的角位置。它等于不平衡质量和其质心至转子轴线距离的乘积，不平衡量单位为g.mm或 g.cm，俗称“重径积”。
2、不平衡相位。转子某平面上的不平衡质量相对于给定极坐标的角度值
3、不平衡度。转子单位质量的不平衡量，单位为g.mm/kg，在静 不平衡时相当于转子的质量偏心距，单位为微米。
4、初始不平衡量。平衡前转子上存在的不平衡量。
5、许用不平衡量。为保证旋转机械正常工作所允许的转子剩余不平衡量，该指标用不平衡度表示时，称为许用不平衡度（亦有称许用不平衡率）。
6、剩余不平衡量平衡后转子上剩余的不平衡量。
7、校正半径。校正平面上校正质量的质心到转子轴线的距离，一般用mm表示。
8、校正平面干扰（相互影响）。在给定转子某一校正面上不平衡量的变化所引起另一校正平面上平衡机指标值的改变（有时称平面分离影响）.
9、转子平衡品质。衡量转子平衡优劣程度的指标。
G=eperω/1000
式中G为转子平衡品质，mm/s,从G0 4-G4000分11级，eper为转子允许的不平衡率g.mm/kg或转子质量偏心距μm。ω 相应于转子最高工作转速的角速度=2πn/60≈n/10
10、转子单位质量的允许残余不平衡度（率）
eper=(G×1000)/（n/10）单位g.mm/kg或μm
11、最小可达剩余不平衡量（Umar）。单位g.m，平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的最小值，是衡量平衡机最高平衡能力的性能指标，当该指标用不平衡度表示时，称为最小可达剩余不平衡度（单位g.mm/kg）。
12、不平衡量减少率（URR）。经过一次平衡校正所减少的不平衡量与初始不平衡量之比值，它是衡量平衡机效率的性能指标，以百分数表示：
URR（%）=（U1－U2）／U1=（1－U2／U1）×100
式中：U1为初始不平衡量；U2 为一次平衡校正后的剩余不平衡量。
13、不平衡力偶干扰比。单面平衡机抑制不平衡力偶影响的性能指标。
14、校验转子。为校验平衡机性能而设计的刚性转子，其质量、大小、尺寸均有规定，分立式与卧式二种，立式转子质量为1.1、3.5、11、35、110kg，卧式转子质量为0.5、1.6、5、16、50、160、500kg。

二.平衡精度及精度计算
1、 表示平衡精度的几种方式：
A、 用转子平衡品质G表示，单位mm/s
B、 用许用的剩余不平衡度（率）lper表示，单位g.mm/kg
C、 用许用的剩余不平衡量Uper表示，单位g.mm或g.cm
D、 用偏心距表示单位微米，1微米=1g.mm/kg
2、 在计算允许的不平衡量时必备的数据：
A、 转子平衡品质的级别G
B、 被平衡转子的工作转速r/min(R.P.m)
C、 被平衡工件的重量kg
D、 用单面平衡还是双面平衡；
E、 不平衡量位置的半径mm.
3、 计算步骤：举例说明
例：有一电机转子，平衡精度等级为G6.3级，转子的工作转速为1400r/min,转子质量20kg转子直径120 mm 用双面平衡，平衡去重面在外圆处，试计算转子在平衡后允许的剩余不平衡量是多少克以内平衡合格。
1、 计算转子的允许不平衡度（有公式）
eper=(G×1000)／（n/10）
按提供的条件:G=6.3; n=1400r/min
eper=(6.3×1000)／（1400/10）=6300／140=45g.mm/kg
因工件质量20kg选用YYQ-50平衡机，最大工件质量可达50kg，其最小可达剩余不平衡度≤0.5g.mm/kg，故平衡机的精度足以满足转子的平衡要求。
2、 因是双面平衡，故计算每个平衡面的允许的剩余不平衡量U/每面
U/每面=(eper×w)／(r×2)
按提供的条件
W=20kg
转子直径=120mm 故r=60mm
Uper/每面=(45×20)／(60×2)=7.5
因此在平衡上每一面只要平衡到小于7.5g,就符合要求了。

平衡配重的最大质量可有下式计算出：
m＝eW／r

式中：m——平衡配重的最大质量　　　　g
　　　e——转子许用不平衡度（偏心距）μm
　　　W——转子的质量　　　　　　　　kg
r——转子的回转半径或配重半径　mm
通用方法计算实例：
平衡等级：G6.3
转子质量：5896kg
工作转速：n=171r／min
配重块放置半径：1500mm
e＝1000G／ω
　　　　　　＝1000×6.3／(2×π×171／60)
≈352μm
m＝eW／r
＝352×5896／1500
＝1384g
注：双面平衡须两端面分配！

国际标准化组织(ISO)于1940年制定了世界公认的ISO1940平衡等级，它将转子平衡等级分为11个级别，每个级别间以2.5倍为增量：
G4000 具有单数个气缸的刚性安装的低速船用柴油机的曲轴驱动件
G1600 刚性安装的大型二冲程发动机的曲轴驱动件
G630 刚性安装的大型四冲程发动机的曲轴驱动件
弹性安装的船用柴油机的曲轴驱动件
G250 刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴驱动件
G100 六缸和多缸高速柴油机的曲轴传动件；汽车、货车和机车用的发动机整机
G40 汽车车轮、轮毂、车轮整体、传动轴，弹性安装的六缸和多缸高速四冲程发动机

的曲轴驱动件
G16 特殊要求的驱动轴（螺旋桨、万向节传动轴）；粉碎机的零件；农业机械的零件；汽车发动机的个别零件；特殊要求的六缸和多缸发动机的曲轴驱动件
G6.3 商船、海轮的主涡轮机的齿轮；高速分离机的鼓轮；风扇；航空燃气涡轮机的转子部件；泵的叶轮；机床及一般机器零件；普通电机转子；特殊要求的发动机的个别零件
G2.5 燃气和蒸汽涡轮；机床驱动件；特殊要求的中型和大型电机转子；小电机转子；
涡轮泵
G1 磁带录音机及电唱机、 CD 、 DVD 的驱动件；磨床驱动件；特殊要求的小型电枢
G0.4 精密磨床的主轴；电机转子；陀螺仪