基本原理
平衡機是測量旋轉物體(轉子)不平衡量大小和位置的機器。動平衡機任何轉子在圍繞其軸線旋轉時,由于相對于軸線的質量分布不均勻而産生離心力。這種不平衡離心力作用在轉子軸承上會引起振動,産生噪聲和加速軸承磨損,以緻嚴重影響産品的性能和壽命。電機轉子、機床主軸、内燃機曲軸、汽輪機轉子、陀螺轉子和鐘表擺輪等旋轉零部件在制造過程中,都需要經過平衡才能平穩正常地運轉。圈帶平衡機
根據平衡機測出的數據對轉子的不平衡量進行校正,可改善轉子相對于軸線的質量分布,使轉子旋轉時産生的振動或作用于軸承上的振動力減少到允許的範圍之内。因此,平衡機是減小振動、改善性能和提高質量的必不可少的設備。傳動軸平衡機
通常,轉子的平衡包括不平衡量的測量和校正兩個步驟,平衡機主要用于不平衡量的測量,而不平衡量的校正則往往借助于鑽床、銑床和點焊機等其他輔助設備,或用手工方法完成。有些平衡機已将校正裝置做成為平衡機的一個部分。
重力式平衡機和離心力式平衡機是兩類典型的平衡機。重力式平衡機一般稱為靜平衡機。它是依賴轉子自身的重力作用來測量靜不平衡的。
如右圖,置于兩根水平導軌上的轉子如有不平衡量,則它對軸線的重力矩使轉子在導軌上滾動,直至這個不平衡量處于最低位置時才靜止。立式平衡機
被平衡的轉子放在用靜壓軸承支承的支座上,在支座的下面嵌裝一片反射鏡。當轉子不存在不平衡量時,由光源射出的光束經此反射鏡反射後,投射在不平衡量指示器的極坐标原點。如果轉子存在不平衡量,則轉子支座在不平衡量的重力矩作用下發生傾斜,支座下的反射鏡也随之傾斜并使反射出的光束偏轉,這樣光束投在極坐标指示器上的光點便離開原點。根據這個光點偏轉的坐标位置,可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式平衡機僅适用于某些平衡要求不高的盤狀零件。對于平衡要求高的轉子,一般采用離心式單面或雙面平衡機。
離心式平衡機是在轉子旋轉的狀态下,根據轉子不平衡引起的支承振動,或作用于支承的振動力來測量不平衡。其按校正平面數量的不同,可分為單面平衡機和雙面平衡機。單面平衡機隻能測量一個平面上的不平衡(靜不平衡),它雖然是在轉子旋轉時進行測量,但仍屬于靜平衡機。雙面平衡機能測量動不平衡,也能分别測量靜不平衡和偶不平衡,一般稱為動平衡機。
離心力式平衡機按支承特性不同,又可分為軟支承平衡機和硬支承平衡機。平衡轉速高于轉子一支承系統固有頻率的稱為軟支承平衡機。這種平衡機的支承剛度小,傳感器檢測出的信号與支承的振動位移成正比。平衡轉速低于轉子一支承系統固有頻率的稱為硬支承平衡機,這種平衡機的支承剛度大,傳感器檢測出的信号與支承的振動力成正比。
平衡機的主要性能用最小可達剩餘不平衡量,和不平衡量減少率兩項綜合指标表示。前者是平衡機能使轉子達到的剩餘不平衡量的最小值,它是衡量平衡機最高平衡能力的指标;後者是經過一次校正後所減少的不平衡量與初始不平衡量之比,它是衡量平衡效率的指标,一般用百分數表示。
在現代機械中,由于撓性轉子的廣泛應用,人們研制出了撓性轉子平衡機。這類平衡機必須在轉子工作轉速範圍内進行無級調速;除能測量支承的振動或振動力外,還能測量轉子的撓曲變形。撓性轉子平衡機有時安裝在真空防護室内,以适合汽輪機之類轉子的平衡,它配備有抽真空系統、潤滑系統、潤滑油除氣系統和數據處理用計算機系統等龐大的輔助設備。
根據大批量生産的需要,對特定的轉子能自動完成平衡測量和平衡校正的自動平衡機,以及平衡自動線,現代已大量的裝備在汽車制造、電機制造等工業部門。
做動平衡的條件
在GB9239标準中規定:"凡剛性轉子如果不能滿足做靜平衡的盤狀轉子的條件,則需要進行兩個平面來平衡,即動平衡。"隻做靜平衡的轉子條件如下(平衡靜度G0.4級為最高精度,一般情況下泵葉輪的動平衡靜度選擇G6.3級或G2.5):
1)對單級泵、兩級泵的轉子,凡工作轉速≥1800轉/分時,隻要D/b<6時,應做動平衡。
2)對多級泵和組合轉子(3級或3級以上),不論工作轉速多少,應做組合轉子的動平衡。
陀螺儀是平衡車的核心部件,其原理是這樣的,一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。騎自行車其實也是利用了這個原理,輪子轉得越快越不容易倒,因為車軸有一股保持水平的力量。這就是獨輪平衡車不會倒的原理。



















