《动平衡培训材料课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动平衡培训材料课件.ppt（100页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一讲,第一讲,为什么要做平衡？,为什么要做平衡？,何为平衡课程？,你为什么要在这学习？,我们要为这个课程做什么对你是有益和实用的？,何为平衡课程？你为什么要在这学习？我们要为这个课程做什么对你,我们将学会什么？,这儿有70个独立的章节，分四组。,这些结构将逐步带领我们走进不平衡测试，修正，公差设定，程序，设备选定，夹具和平衡设计的世界。,我们将学会什么？这儿有70个独立的章节，分四组。这些结构将逐,转子平衡的理论，技术和工艺,转子平衡的理论，技术和工艺,为什么要平衡转子？,怎样平衡转子？,什么是公差？,不平衡的后果是什么？,为什么要平衡转子？怎样平衡转子？什么是公差？不平衡的后果是什,准备，
2、,开始！,准备，开始！,不平衡会导致,产生振动,产生振动,产生振动,减少轴承寿命,影响操作效果,表面磨损严重,影响质量,操作者疲劳（无用功增大）,产生噪音,产生噪音,产生噪音,较高的维护费用,不平衡会导致 产生振动产生振动产生振动减少轴承寿命 影响操作,不平衡的根源是什么？,振动或噪音来自哪里？,不平衡,不平衡的根源是什么？振动或噪音来自哪里？不平衡,艾萨克先生,和他的三大运动定律,艾萨克先生和他的三大运动定律,牛顿宇宙的三大定律,第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。,如果物体改变它的速度或方向，一定有外力作用它上面。如果有振动，是因为有外力改了
3、其运动方向。,牛顿第一定律如果物体改变它的速度或方向，一定有外力作用它上面,第二定律,力和运动的关系.,F = M.aForce = mass x acceleration力=质量x加速度,第二定律力和运动的关系.F = M.a,第三定律,任何物体的作用力与反作用力大小相等，方向相反。,如果你推某物或某人时，你将会受到一个反作用力。,当你射击时一个小的弹头被加速到高速，因为枪的后座质量很大它的加速度较低但是总的能量反作用给你是一样的。,第三定律任何物体的作用力与反作用力大小相等，方向相反。如果你,线性或旋转运动,直线运动是容易理解的- 用棒击球时，你听到啪的一声球飞出球场，或者飞进等待的手套。
4、,旋转运动不是那样明显，让我们看一两个例子。,线性或旋转运动直线运动是容易理解的- 旋转运动不是那样明显，,旋转运动,旋转运动,有种很好玩的空中骑士，我们都有玩过利用向心力的开心经历。 我们感觉的是离心力，你能控制重力负荷吗？,有种很好玩的空中骑士，我们都有玩过利用向心力的开心经历。,蓝色的圆圈是座位的运动轨迹，绿线是链接座椅到支竿的线。 紫色点相当于座椅和骑手。黑线相当于向心力,蓝色的圆圈是座位的运动轨迹，绿线是链接座椅到支竿的线。,如果线断了（天啊）骑士和座椅将会以粉红色箭头飞出而不是红色方向。,如果线断了（天啊）骑士和座椅将会以粉红色箭头飞出而不是红色方,谁知道这个游戏的设计者是怎么计算
5、离心力的呢？,很简单，让我们立刻做。艾萨克先生给了我们这个基本等式： - F = M.a我们知道质量(在地球上质量近似于重量)什么是加速度？ 它和速度的平方和半径有关Fc = M.V2/r,谁知道这个游戏的设计者是怎么计算离心力的呢？很简单，让我们立,这是个有关平衡的例子当我们加速时会产生什么样的效果呢?,不平衡看来变得更糟。,这是个有关平衡的例子不平衡看来变得更糟。,平衡公差随速度改变而变化,不平衡和速度关系对照表,质量等级G 6.3,平衡公差随速度改变而变化不平衡和速度关系对照表质量等级,刚性转子-刚性轴承里的转子旋转轴受到的离心力等于不平衡量X速度平度。数学表达式 Fc= M.e.(2P
6、I n/60)2注：不平衡量不随速度的改变而改变,刚性转子-刚性轴承里的转子旋转,不平衡量,振动与速度成正比,离心力与速度的平方成正比,不平衡量振动与速度成正比离心力与速度的平方成正比,一个转子的质量轴和几何轴（旋转轴）不一致就会存在不平衡。U = m x r = M x e,一个转子的质量轴和几何轴（旋转轴）不一致就会存在不平衡。U,“M” = 转子质量“m” = 不平衡块“C” = 质量中心“e” = 几何中心与质量 中心间的距离r” = 不平衡块到几何中心的距离“F” = 不平衡块产生的力“U” = 转子不平衡量“N” = 转子速度,不平衡定义,U = m x r = M x eF U.
7、 N2,“M” = 转子质量不平衡定义U = m x r = M x,什么是平衡？,修正不平衡的方法：增加，减少（移除），移动材料（再分配）,直到振动或轴承压力在安全范围内,什么是平衡？修正不平衡的方法：直到振动或轴承压力在安全范围内,平衡是调节转子质量分配使质量轴和几何轴一致的过程。,我们容许的公差范围是 :0.0004” to 0.00001”400 to 10微英寸 0.01 mm to 0.00025 mm10 to 0.25微米,平衡是调节转子质量分配使质量轴和几何轴一致的过程。我们容许的,R,重力中心,不平衡块“m”,U = m x R,R重力中心不平衡块“m”U = m x R,
8、转子质量“M”,重力中心,U = M x e,e,转子质量“M”重力中心U = M x ee,这是平衡的入门介绍记住平衡不只是FUN，它是,FUN2,FUN2,FUN2,FUN2,FUN2,FUN2,FUN2,这是平衡的入门介绍FUN2FUN2FUN2FUN2F,第二讲,第二讲,什么是平衡？,校正转子质量中心线,和轴承中心线一致,什么是平衡？校正转子质量中心线和轴承中心线一致,1 -什么是转子平衡,让我们先确定一些定义 ：,转子-一般指任何部分或按定义轴旋转的合心体，也就是转动体,1 -什么是转子平衡让我们先确定一些定义 ：转子-一般指任何,轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线,质量轴-对称分配
9、转子质量的中心线,轴承的轴-设计的转动轴，连接轴承中心的线,继续定义.,轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线 质量轴-对称分配转子质,轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线,质量轴-对称分配转子质量的中心线,轴承的轴-设计的转动轴，连接轴承中心的线,继续定义.,轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线 质量轴-对称分配转子质,“M” = 转子质量“m” = 不平衡块”C” = 质量中心e” =质量中心与几何中心的距离r” = 不平衡块m到几何中心的距离“F” = 不平衡块产生的力“U” = 转子的不平衡量“N” = 转子速度,不平衡的定义,U = m x r = M x eF U. N2,“M” = 转子
10、质量不平衡的定义U = m x r = M,轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线,质量轴-对称分配转子质量的中心线,轴承的轴-设计的转动轴，连接轴承中心的线,继续定义.,轴转子旋转的中心线，或将要旋转的线 质量轴-对称分配转子质,离心率质量中心与轴中心的偏移量(微英寸或微米),不平衡量转子质量与偏心率的乘积,继续定义.,质量中心,轴中心,“e”,离心率质量中心与轴中心的偏移量(微英寸或微米)不平衡量转,1微米 (40微英寸),0.001”,0.0001”,人的头发0.0035”,什么是微米？,1微英寸,1微米0.001”0.0001”人的头发什么是微米？1微英寸,不平衡是当振动的力或运动作用在轴
11、承受到离心力的结果。,平衡是测试不平衡量和修正使轴承离心力或振动在定义公差范围的过程。,不平衡是当振动的力或运动作用在轴承受到离心力的结果。平衡是测,如果转子有不平衡量它就会产生振动，振动的大小不仅取决于不平衡量而且和轴承的硬度有关。如果轴承足够硬将不会有太多的振动除非轴承过载。,如果转子有不平衡量它就会产生振动，振动的大小不仅取决于不平衡,我们不得不平衡许多不同类型和形状的转子，为了简便，我们依照转子的形状和特征把转子分四种。从4种开始-柔性转子，不需要平衡。我们仅仅去考虑刚性转子。,我们不得不平衡许多不同类型和形状的转子，为了简便，我们依照转,静不平衡,质量中心偏移,静不平衡质量中心偏移,
12、偶不平衡,质量轴 歪斜,偶不平衡质量轴 歪斜,动不平衡,质量轴歪斜,质量中心偏移,动不平衡质量轴歪斜质量中心偏移,不平衡的测量和修正,轴承支撑面AB不平衡的测量和修正,单面不平衡 - A = 10个单位在“0”度上,2,8,8,2,轴承支撑面A单面不平衡 - A = 10个单位在“0”度上2,单面不平衡 - A = 6个单位在“90”度上,5,5,3,3,轴承支撑面B单面不平衡 - A = 6个单位在“90”度上,单面不平衡 - A = 10单位在 “0”度上,2,8,8,2,轴承支撑面A单面不平衡 - A = 10单位在 “0”度上2,单面不平衡 - A = 6个单位在 “90”度上,5,5
13、,3,3,轴承支撑面B单面不平衡 - A = 6个单位在 “90”度,双面不平衡- A = 10个单位在“0”度上 B = 6个单位在“90”度上,3 8,3 2,轴承支撑面AB双面不平衡- A = 10个单位在“0”度上,8,3,3,2,3.6,8.5,20,56,转子的端视图和在轴承上的不平衡影响,Result - 8.5 units 20,Result - 3.6 units 56,83323.68.52056转子的端视图和在轴承上的不平,双面不平衡- A = 10个单位在“0”度上 B = 6个单位在“90”度上,3 8,3 2,轴承支撑面AB双面不平衡- A = 10个单位在“0”度
14、上,转子与滑轮装置,10 units,1,10,11,1,转子与滑轮装置10 units110111,这变的太难理解了！,我需要一种简单的方法测量不平衡量并知道怎么修正!有两个关键点： -,面分离,校准,这变的太难理解了！我需要一种简单的方法测量不平衡量并知道怎么,面分离,我们做这个操作，从被测试修正的区域调出不平衡量的数据,面分离 我们做这个操作，从被测试修正的区域调出不平衡量的数据,动平衡培训材料课件,30,80,100,3080100,动平衡培训材料课件,动平衡培训材料课件,平衡步骤1测量步骤2修正,平衡,有三种方法平衡转子：,增加质量移除质量从新分配质量,有三种方法平衡转子：增加质量,
15、安全有效的规定是什么?,参考标准：国际标准- ISO 1940, ANSI S2.19, API 610.基于应用和操作速度在制造成本和平衡公差之间有个权衡。最适宜的平衡度不是提高性能,安全有效的规定是什么?参考标准：国际标准- ISO 1940,所有机器都有一个来自轴承，电驱动，传送带和滑轮等的基本噪音标准。,在一定标准下的平衡不是改进性能。,你不可能平衡到“0”,所有机器都有一个来自轴承，电驱动，传送带和滑轮等的基本噪音标,振动信号不平衡的转子,振动信号平衡的转子,频率1 X RPM振幅频率1 X RPM振幅振动信号振动信号,平衡公差和成本花费密切相关，好的平衡精度需要很大的花费,好的平衡
16、精度可以提高性能,最适宜的平衡公差是什么?,平衡公差和成本花费密切相关，好的平衡精度需要很大的花费好的平,平衡标准:,ISO 1940ANSI 2.19API 610,平衡标准:ISO 1940,ISO 1940最好知道:,什么是G?,ISO 1940最好知道:什么是G?,用ISO 1940平衡公差=(gm-mm),9.54 x G number x Mass(grams)RPM,用ISO 1940平衡公差=(gm-mm)9.54 x,美国石油协会API 610平衡公差= 4W/n,美国石油协会,摘要,有三种不平衡类型：单面不平衡，偶不平衡，双面不平衡直径和转子的长度比是选择测量类型的主要依据
17、。修正面距离与轴承间距离比是另一个主要主要依据转子形状(轴承间,悬挂等)是第三个依据所有的目的是限制轴承的负载和/或振动。平衡公差应该以被执行的过程为基础，不应该只盲从G 2.5 规则不顾实际应用,摘要有三种不平衡类型：单面不平衡，偶不平衡，双面不平衡,第三讲,第三讲,角度的重要性,0,90,180,270,?,角度的重要性090180270?,a,R1,q1,R2,q2,a,平衡修正的相位误差,1,2,从1到2的修正相位误差= a,角度改变量大于角度误差,aR1,q1R2,q2a平衡修正的相位误差12从1到2的修正,a,R1,q1,R2,q2,a,平衡修正的相位误差,1,2,a,实际修正有小
18、的角度误差和小值误差,结果约90的相位偏移,aR1,q1R2,q2a平衡修正的相位误差12a实际修正有小,修正率,U,正常修正,带角度误差的修正,数量 10% of U,20% 误差结果,修正率U正常修正带角度误差的修正数量 10% of U20,不平衡的向量,不平衡(超重)修正（去重）残余不平衡量,如果修正的数量是正确的而仅仅是角度误差，残余量等于U sin a,a,不平衡的向量 不平衡(超重)如果修正的数量是正确的而仅仅是角,动平衡培训材料课件,我们怎样识别角度误差？,3种方法I)通过加减重直到原始角度被显示II)平衡到零并加上标准质量块III) 电子归零后再加上标准质量块,我们怎样识别角
19、度误差？ 3种方法,修正率,一次测量修正周期中不平衡量的减少量如果在修正后10% 的原始不平衡残余量，那么修正率为10:1,修正率一次测量修正周期中不平衡量的减少量,为什么不能平衡到零,测量误差,修正误差,面分离误差,为什么不能平衡到零测量误差修正误差面分离误差,为什么不能平衡到零,测量误差,测量的局限性测量时间短平衡速度不够高精度的公差轴承缺陷带驱动和终端驱动,机器误差标准值误差校准角度误差参考标记的质量块误差,为什么不能平衡到零测量误差测量的局限性机器误差,为什么不能平衡到零,修正设备的设计误差角度或半径误差钻孔深度误差,工件或夹具不够干净不精确的夹具（重复性不好）切削刀具钝，额外的压力，
20、或不能到达定义的深度,修正误差,为什么不能平衡到零修正设备的设计误差工件或夹具不够干净修正误,为什么不能平衡到零,面分离误差,参数设置误差,加工误差,为什么不能平衡到零面分离误差参数设置误差加工误差,为什么不能平衡到零,面分离误差,修正量的变化,在测试或修正时转子的轴被移动,为什么不能平衡到零面分离误差修正量的变化在测试或修正时转子的,可控制吗?,测量的可重复性 - 公差的百分比不平衡量的百分比角度的忽略,同样的数据点在不同的半径上,可控制吗?测量的可重复性 - 同样的数据点在不同的半径上,Gage R&R, Cpk计量器R&R, Cpk,Gage R&R - 计量器R&R-测试的可重复性，再
21、现性这适用于测量装置。,Cpk -是一个处理容量的参数 这适用于测量，修正和审计包装体,Gage R&R, CpkGage R&R -,平衡是制造局限性的测量和修正那些影响到定义范围内,任何加工都有能力的局限性任何尺度都有局恨性和公差度制造业潜心于材料物体的实际结合和公差从而有效地生产一个适当的技能装置。,平衡的功效取决于上级制造业的工艺情况。,平衡是制造局限性的测量和修正那些影响到定义范围内任何加工都有,平衡机的测试,测试平衡机需要有测试转子和标定质量块。这是校验机器性能的国际标准。,用产品零件测试机器是需要的，但应该补充的是。这不能替代机器测试和用测试转子校准。,平衡机的测试测试平衡机需要
22、有测试转子和标定质量块。用产品零件,平衡机的规格：,两种检测法1)机器性能2)用工件执行性能,机器性能依据已定的标准测量。,平衡机的规格：两种检测法机器性能依据已定的标准测量。,不平衡公差ISO 1940 -质量等级API 6104W/n其它标准合理吗?,不平衡公差,平衡机,卧式或立式,软性或钢性轴承,标准或带修正设备,使用CRT或LCD,模拟或微处理器,平衡机卧式或立式软性或钢性轴承标准或带修正设备 使用CRT或,不平衡修正,需要考虑的事项：去重或加重削弱转子电子设备空气噪音平衡重量的可持性,不平衡修正需要考虑的事项：,如果转子不能带进场区或不能拆除？,需要平衡的范围,需要获得相位参考书和使
23、用仪器的知识,平衡的领域,便携平衡,MI 2000 picture,如果转子不能带进场区或不能拆除？需要平衡的范围需要获得相位参,需要平衡的范围总的振动不一定是不平衡同步振动和不平衡有关系其他的频率 -松动，轴承，未对准，带张力，带损坏或驱动杆，滑动块滑出 不平衡测量-校准次序修正-增加/移除块，也能很好地调整设备的校准总比使用平衡机难点,需要平衡的范围,问题和回答,问题和回答,1.我们为什么不在工件工作的rpm测量不平衡量？答：不平衡量和rpm的大小无关，是客观存在的 更高的速度需要长时间的升速和降速更高的速度要求夹具的工艺就更苛刻低速更能确保操作者的安全，减少额外不必要在安全防护装置上成本,m = mass of ballv = velocity (speed)of ballr = radius of circle,Centripetal Force=mv2 /r,Centrifugal(Reaction) Force=-mv2 /r,1.我们为什么不在工件工作的rpm测量不平衡量？答：不,Hofmann动平衡校正,Hofmann动平衡校正,动平衡培训材料课件,如何使用ISO194定义公差,平衡公差=9.54xG(等级)x转子质量(g)/RPM(工作转速),如何使用ISO194定义公差平衡公差=9.54xG(等级)x,
