转子动平衡实验报告
姓名：班级：机电162班学号：
实验日期：1月2日
一实验目的
1.巩固转子动平衡知识，加深转子动平衡概念的理解；
2.掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法；
3.了解动平衡试验机的组成，工作原理，通过参数化和可视化的方法，观察转子动平衡虚拟实验的平衡效果。
二实验设备及工具
DPH-I型智能平衡机构，测试系统由计算机，数据采集器，高灵敏度有电力传感器和光电相位传感器等组成。
三实验步骤
1.将两平衡平面处于原始位置，系统处于静平衡但动不配合状态，在两支承处加润滑油；
2.转动转子，测量数据；
3.进入显示数据页面；
4.待系统稳定后，记录相关数据；
5.停止转动，依据数据适量调整平衡配重，并记录数据；
6.启动系统，重复步骤4，直到平衡配重达到要求为止，记录每一次的数据；
7.关闭电源，拆除平衡配重，结束实验。
四动平衡实验截图
动平衡测试系统
采集数据分析窗口
五思考题
1.转子在什么情况下作静平衡？什么情况下作动平衡？
2.作往复运动或平面运动的构件，能否用动平衡试验机将其不平衡惯性力平衡？为什么？六收获和体会
硬支承动平衡实验报告 实验目的： 1.了解硬支承动平衡机的结构、控制面板、性能及操作方法。 2.验证、巩固和加深对基本理论的理解，培养实验动手能力。 3.掌握基本的机械实验方法、测量技能及用实验法以及培养学生踏实细致、严肃认真的科学作风。 实验设备： 1、硬支承动平衡机 2、台式钻孔机、钳工工作台 3、线切割滚丝筒 4、标定加重螺栓。 实验原理： 根据《机械原理》所述的回转体动平衡原理知：一个动不平衡的刚性回转体绕其回转轴线转动时，该构件上所有的不平衡重所产生的离心惯力总可以转化为任选的两个垂直于回转轴线的平面内的两个当量不平衡重和(它们的质心位置分别为和；半径大小可根据数值、的不同变化)所产生的离心力。动平衡的任务就是在这两个任选的平面(称ω为平衡基面)内的适当位置（和）加上两个适当大小的平衡重和，使它们产生的平衡力与当量不平衡重产生的不平衡力大小相等,而方向相反，即:
2 b 2b 22 222b 1b 1211ω r ωr ωr ωr G G G G =-=- 半径 越大,则所需的就越小。 通过平衡补偿回转体达到力和矩平衡，从而达到动平衡。 硬支承动平衡机工作原理简图如下所示： 实验步骤： 1）将两平衡平面处于原始位置，系统处于静平衡但动不平衡状态，在两支承处加润滑油。 2）按D 参数键，选定转子号，回车； 3）进入D1页，输入平衡转速540转，平衡配重的半径R ，回车； 4）进入D2页，输入A,B,C 参数，可测量，A 为第一平衡面距第一支承中心的距离，B 为两平衡面间距离，C 为第二平衡面和第二支承点的距离；输入支承方式HE-1,按存储键； 5）进入显示，测量页面；
实验八 零件设计专项能力训练 ——回转件的动平衡 一、实验目的 1． 熟悉运动平衡机的工作原理及转子动平衡的基本方法 2． 掌握用动平衡机测定回转件动平衡的实验方法。 二、设备和工具 简易动平衡试验机、药架天平。 三、原理和方法 T ?、 ? 内，回转半径分别为r o ?、r o ?的两个不平 G o ?、G o ?所产生，如图8-1所示。因 进行动平衡试验时，只需对G o ?、G o ?进 简易动平衡试验机可以分别测出上述 平衡重径积G o ?r o ?和 o ?r o ?的大小和方位，使回转件达到动平 图8-2是简易动平衡机的工作原理图。 图8-1 图8-2 如图所示，框架1经弹簧2与固定的底座3相联，它只能绕OX 轴线摆动，构成一个振动系统。框架上装有主轴4，由固定在底座上的电动机14通过带和带轮12驱动。主轴4上装有螺旋齿轮6，它与齿轮5齿数相等，并相互啮合，齿轮6可以沿主轴4移动。移动的距离和齿轮的轴向宽度相等，比齿轮5的节圆圆周要大，因此调节手轮18，使齿轮6从左端位置移到右端位置时，齿轮5及和它固定的轴9可以回转一周以上，借此调节φc ，φc 的大小由指针15指示。圆盘7固定在轴9上，通过调节手轮17可以使圆盘8沿轴向9上下移动，以调节两圆盘间的距离l c ，l c 由指针16指示。7、8两圆盘大小、重量完全相等，上面分别
装有一重量为G c的重块，其重心都与轴线相距r c，但相位差180°。 被平衡的回转件10架于两个滚动支承13上，通过挠性联轴器11由主轴4带动，因此回转件10与圆盘7、8转速相等，当选取T?和T?为平衡校正面后，回转件10的不平衡就可以看作平面T?和T?内向径为r o?和r o?的不平衡重量G o?和G o?所产生。平衡时可先令摆架的振摆轴线OX处于平面T?内（如图8-2所示）。当回转构件转动时，不平衡重量G o?的离心力P o?对轴线OX的力矩为零，不影响框架的振动，仅有G o?的离心力P o?对轴线OX形成的力矩M o，使框架发生振动，其大小为 M o＝P o??l?cosφ 这个力矩使整个框架产生振动。 为了测出T?面上的不平衡重量大小和相位，加上一个补偿重径积G c r c，使产生一个补偿力矩，即在圆盘7和8上各装上一个平衡重量G c。当电机工作时，带动主轴4并带动齿轮5、6，因而圆盘7、8也旋转，这时G c的离心力P c，就构成一个力偶矩M c，它也影响到框架绕OX轴的振摆，其大小为 M c＝P c?l c?cosφc 框架振动的合力矩为 M＝M o＝M c＝P o??l?cosφ－P c?l c?cosφc 如果合力为零，则框架静止不动。此时 M＝P o??l?cosφ－P c?l c?cosφc＝0 满足上式条件为 G o?r o?＝G c r c?l c／l（1） φo＝φc（2）在平衡机的补偿装置中G c、r c是已知的，试件的两平衡平面是预先选定的，因而两平衡平面间的距离l也是一定的，因此（1）式可以写成 G o?r o?＝A?l c（3）其中A＝G c?r c／l 为便于观察和提高测量精度，在框架上装有重块19，移动19，可改变整个振动系统的自振频率，使框架接近共振，即振幅放大。 通过调节手轮17和18，使框架静止不动，读出l c和φc的数值，由公式（3）即可计算出不平衡重量G o?的大小为 G o?＝A?l c?r o? 其相位可以这样确定，停车后，使指针15转到图8-2所示与OX轴垂直的虚线位置，此时G o?的位置就在平面T?内回转中心的铅直上方。 测量另一个平衡平面T?上的不平衡重径积，只需将试件调头，使平面T?通过OX轴，测量方法与上述相同。 四、实验步骤 1．在被平衡试件上机以前，先开动电机，调节手轮18，使圆盘8与7的重块G c产生的离心力在一直线上，这时力矩M c＝0，从主轴下的指针可看出框架是静止状态，此时标尺16所示的读数为l c的零点位置。 2．装上试件，试件的一端联轴节应与带轮接好，以免开动电机时发生冲击。 3．移动重块19以改变框架的自振频率，使框架接近共振状态，这时框架振幅放大，以提高平衡精度，调共振后锁紧。 4．先调节手轮17，即加一定的补偿力矩（将圆盘7、8分开一定距离），然后调节手轮18，即移动齿轮6，使齿轮5与圆盘7、8得到附加转动，当调节到框架振动的振幅最小时不平衡重量相位已找到。然后再调节手轮18，即调节l c，使框架最后振动消除，振动系统
自己看个一遍再抄，挑着抄，之前都预习过，只要把数据整理下，然后思考题写上，再把实验遇到的困难与总结写下就可以了，4/4晚上我来收！ 第一题： 1、当试件作旋转运动的零部件时，例如各种传动轴、主轴、风机、水泵叶轮、刀具、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。 2、转子动平衡和静平衡的区别： 1）静平衡：在转子一个校正面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡量的规定范围内，为静平衡又称单面平衡。 2）动平衡：在转子两个及以上校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡又称双 面平衡。 3、转子平衡的选择与确定 1）如何选择转子的平衡方式，是一个关键问题。通常以试件的直径D与两校正面的距离b，即当D/b≥5时，试件只需做静平衡，相反，就必需做动平衡。 2）然而据使用要求，只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡的，就不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。原因很简单，静 平衡比动平衡容易做，省功、省力、省费用。 第二题： 主要原因是因为偏重太大会产生强大的离心惯性力..将在构件运动副中引起附加动压力,使机械效率,工作精度和可靠性下降,加速零件的损坏.当惯性力的大小和方向呈周期性变化时,机械将产生振动和噪音.因此,特别是在高速,重载,精密机械中,,必须对转子进行平衡以尽可能减少偏重... 第三题： 造成转子不平衡的因素很多，例如：转子材质的不均匀性，联轴器的不平衡、键槽不对称，转子加工误差，转子在运动过程中产生的腐蚀、磨损及热变形等。
技术讲课教案 主讲人：范经伟 技术职称（或技能等级）：高级工所在岗位：锅炉辅机点检员 讲课时间： 2011年 06月24日
培训题目：《转子动平衡——原理、方法和标准》 培训目的： 多种原因会引起转子某种程度的不平衡问题，分布在转子上的所有不平衡矢量的和可以认为是集中在“重点”上的一个矢量，动平衡就是确定不平衡转子重点的位置和大小的一门技术，然后在其相对应的位置处移去或添加一个相同大小的配重。 内容摘要： 动平衡前要确认的条件： 1.振动必须是因为动不平衡引起。并且要确认动不平衡力占 振动的主导。 2.转子可以启动和停止。 3.在转子上可以添加可去除重量。 培训教案： 第一章不平衡问题种类 为了以最少的启停次数，获得最佳的平衡效果，我们不仅要认识到动不平衡问题的类型（静不平衡、力偶不平衡、动不平衡），而且还要知道转子的宽径比及转速决定了采用单平面、双平面还是多平面进行动平衡操作。同时也要认识到转子是挠性的还是刚性的。
●刚性转子与挠性转子 ?对于刚性转子，任何类型的不平衡问题都可以通过 任选的二个平面得以平衡。 ?对于挠性转子，当在一个转速下平衡好后，在另一 个转速下又会出现不平衡问题。当一个挠性转子首 先在低于它的70%第一监界转速下，在它的两端平 面内加配重平衡好后，这两个加好的配重将补偿掉 分布在整个转子上的不平衡质量，如果把这个转子 的转速提高到它的第一临界转速的70%以上，这个 转子由于位于转子中心处的不平衡质量所产生的离 心力的作用，而产生变形，如图10所示。由于转子 的弯曲或变形，转子的重心会偏离转动中心线，而 产生新的不平衡问题，此时在新的转速下又有必要 在转子两端的平衡面内重新进行动平衡工作，而以 后当转子转速降下来后转子又会进入到不平衡状 态。为了能在一定的转速范围内，确保转子都能处 在平衡的工作状态下，唯一的解决办法是采用多平 面平衡法。 ?挠性转子平衡种类 1.如果转子只是在一个工作转速下运转，小量的变 形不会产生过快的磨损或影响产品的质量，那么
刚性转动零件的静平衡与动平衡试验的概述1. 基本概念: 1.1不平衡离心力基本公式: 具有一定转速的刚性转动件(或称转子),由于材料组织不均匀、加工外形的误差、装配误差以及结构形状局部不对称(如键槽)等原因,使通过转子重心的主惯性轴与旋转轴线不相重合,因而旋转时,转子产生不平衡离心力,其值由下式计算: 式中:G------转子的重量(公斤) e-------转子的重心对旋转轴线的偏心量(毫米) n-------转子的转速(转／分) ω------转子的角速度(弧度／秒) g-------重力加速度9800(毫米／秒2) 由上式可知,当重型或高转速的转子,即使具有很小的偏心量,也会引起非常大的不平衡的离心力,成为轴或轴承的磨损、机器或基础振动的主要原由之一.所以零件在加工和装配时,转子必须进行平衡. 1.2转子不平衡类别: 1.2.1转子的惯性轴与旋转轴线不相重合,但相互平行,即转子重心不在旋转轴 线上,如图1a所示.当转子旋转时,将产生不平衡的离心力. 1.2.2转子的主惯性轴与旋转轴线主交错将产生不平衡的离心力,且相交于转 子的重心上,即转子重心在旋转轴线上,如图1b所示.这时转子虽处于平衡状态,但转子旋转时将产生一不平衡力矩. 1.2.3大多数情况下,转子既存在静不平衡,又存在动不平衡,这种情况称静 动不平衡.即转子的主惯性轴与旋转轴线既不重合,又不平行,而相交于转子旋转轴线中非重心的任何一点,如图1c所示.当转子旋转时,将产生一个不平衡的离心力和一个力矩. 1.2.4 转子静不平衡只须在一个平面上(即校正平面)安放一个平衡重量,就可以使转子达 到平衡,故又称单面平衡.平面的重量的数值和位置,在转子静力状态下确定,即将转 子的轴颈放置在水平刀刃支承上,加以观察,就可以看出其不平衡状态,较重部份会 向下转动,这种方法叫静平衡.
柔性转子全息现场动平衡实验报告 一、实验目的 ◆巩固转子动平衡知识，加深转子动平衡概念的理解； ◆掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法。 二、实验设备及工具 柔性转子现场动平衡实验台，其中包括PC机及其相关采集分析软件，数据采集箱，试重 块若干，传感器信号连接线等 三、实验原理步骤与方法 本实验应用西安交通大学智能仪器与监测诊断研究所自行研制的对称转子全息动平衡系统对平衡转子实验台进行现场数据采集的基础上，进行试重的添加，测试和计算得出不平衡位置所要求添加的不平衡质量和加重位置，然后通过添加配重完成转子动平衡的实验过程。实验步骤如下： 1．在平衡转速下测量原始失衡状态的转子振动，获取振动的原始数据及信息； 2．停车后在转子左右加重盘上添加试重质量，启动转子到平衡转速，测量并获取添加试重后转子的振动数据及信息； 3．停车后除去添加的试重； 4．根据前两步测量的振动数据和添加试重大小、方位等信息，计算转子实际平衡配重的大小和方位； 5．按照计算结果分别在左右平衡盘上添加平衡配重； 6．启动转子到平衡转速，验证平衡效果。 注：试验截图便于叙述的情况下，请酌情加入截图在本报告后面给出！ 结果简要分析及结论： 本实验将影响系数法和全息动平衡法相结合，在原始平衡转速下，由不平衡质量产生的离心力引起较强烈的强迫振动响应，基于原始振动数据和初次添加的振动质量，进行影响系数法计算后，再次配重结果如下图所示： 1测量面X、Y振动峰峰值配重前后比分别为1.90:1，1.99：1； 2测量面X、Y振动峰峰值配重前后比分别为3.91:1，2.12:1。
说明合理配重后，转子不平衡振动情况得到了明显改善。同时，采用影响系数法进行计算分析，可以以较少的试重起车次数获得较好的配重结果。 另外，采用全息动平衡法，消除了信号中的噪音，轴心轨迹较为清晰。同时，我们观察到轨迹上有许多突变的尖点，说明有可能存在动静碰面。 实验注意事项： 1)检验传感器安装和数据线是否正确，以及所有电源是否已经打开。 2)检验加重块是否安置正确，加重用的螺丝刀是否放置完好。 3)启车时，首先启动右侧的启车按钮，然后再选择升速，注意，右侧有三个档位依次： 盘车、启车和停车。 4)升速和减速时，速率不能过小，以便与快速冲过临界转速； 5)本转子的临界转速为2000r/min，实验转速不宜选择太接近； 6)停车时，先减速至盘车转速，再停车，不能直接停车。 7)加重时，必须带上手套，并在转子平衡后添加，注意加重块的角度和质量； 8)实验完成后，检验加重块是否取下，放置好加重块。清洁好实验台，盖好台布。 三、试验记录及结果 试验记录及分析结果： 1
车轮动平衡检测实验 一、实验内容 测量实验车车轮最大不平衡量。如不平衡量超出该型车轮技术条件要求，则进行平衡调整。 二、实验目的 1、熟悉车轮动平衡仪的工作原理、结构及其特点。 2、掌握车轮动平衡仪的使用方法。 三、实验仪器设备 1、实验车轮4个。 2、车轮动平衡仪1台。 3、常用工具1套，调整专用工具1套。 四、实验准备工作 1、检查并按标准充足轮胎气压。 2、清除轮胎上的泥土及杂物等。 3、取掉车轮轮辋上的旧平衡块。 4、清洁动平衡仪的主轴和车轮总成锁紧锥套。 五、实验步骤 1）根据轮辋中心孔的大小选择锥体，仔细地装上车轮，用大螺距螺母上紧。 2）打开电源开关，检查指示与控制装置的面板是否指示正确。 3）用卡尺测量轮辋宽度b、轮辋直径 d（也可由胎侧读出），用平衡机上的标尺测量轮辋边缘至机箱的距离a，再用键入可选择器旋
钮对准测量值的方法，将a、b、c值输入到指示与控制装置中。 4）按下启动键，车轮旋转，平衡测试开始，微机自动采集数据。 5）车轮自动停转，从指示装置读取车轮内、外两侧不平衡量和不平衡位置。 6）用手慢慢转动车轮，当指示装置发出指示时停止转动。在轮辋的内侧或外侧的上部（时钟12点的位置）加装指示装置显示该侧平衡块质量。内、外侧要分别进行，平衡块装卡要牢固。 7）安装平衡块后有可能产生新的不平衡，应重新进行平衡试验，直至不平衡量<5g，指示装置显示“00”或“ok”时才行。 8）测试结束，关闭电源开关。 六、注意事项 1、主轴是动平衡仪的主要部件，因此检测时，无论是主轴还是动平衡仪本身都应避免强烈的振动或移动。 2、不能用铁锤敲击动平衡仪的任何部件。 七、结果整理与分析 1、将实验数据记入实验报告(请自行设计记录表格)。 2、试分析车轮动平衡产生的主要原因。
. 广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称： 指导教师： 班级： 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师签字： 年月日
实验一机构运动简图的测绘与分析 一、实验目的： 1、根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图； 2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自 由度的计算方法； 3、加深对机构结构分析的了解。 二、实验设备和工具； 1、缝纫机头； 2．学生自带三角板、铅笔、橡皮； 三、实验原理： 由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略符号（见教科书有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特征。
四、实验步骤及方法： l、测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始，仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目； 2、根据相联接的两构件的接触特征及相对运动的性质，确定各个运动副的种 类； 3、选定投影面，即多数构件运动的平面，在草稿纸上徒手按规定的符号及构 件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图。用数字1、2、 3、……。分别标注各构件，用英文字母A、B、C、，……分别标注各运动副； 4、仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方 向等，选定原动件的位置，并按一定的比例画出正式的机构运动简图。 五、实验要求： l、对要测绘的缝纫机头中四个机构即a．压布、b走针、c．摆梭、d．送布，只绘出机构示意图即可，所谓机构运动示意图是指只凭目测，使图与实物成比例，不按比例尺绘制的简图； 2、计算每个机构的机构自由度，并将结果与实际机构的自由度相对照，观察计 算结果与实际是否相符； 3、对绘制的机构进行结构分析（高副低代，分离杆组；确定机构级别等）。 六、思考题：
实验刚性转子动平衡实验任务书 一、 实验目的： 1. 掌握刚性转子动平衡的基本原理和步骤； 2. 掌握虚拟基频检测仪和相关测试仪器的使用； 3. 了解动静法的工程应用。 二、 实验内容 采用两平面影响系数法对一多圆盘刚性转子进行动平衡 三、 实验原理 工作转速低于最低阶临界转速的转子称为刚性转子，反之称为柔性转子。本实验采取一种刚性转子动平衡常用的方法—两平面影响系数法。该方法可以不使用专用平衡机，只要求一般的振动测量，适合在转子工作现场进行平衡作业。 根据理论力学的动静法原理，一匀速旋转的长转子，其连续分布的离心惯性力系，可向质心C 简化为过质心的一个力R （大小和方向同力系的主向量∑=i S R ）和一个 力偶M （等于力系对质心C 的主矩()∑== c i c m S m M ）。如果转子的质心在转轴上且 转轴恰好是转子的惯性主轴，即转轴是转子的中心惯性主轴，则力R 和力偶矩M 的值均为零。这种情况称转子是平衡的；反之，不满足上述条件的转子是不平衡的。不平衡转子的轴与轴承之间产生交变的作用力和反作用力，可引起轴承座和转轴本身的强烈振动，从而影响机器的工作性能和工作寿命。 刚性转子动平衡的目标是使离心惯性力系的主向量和主矩的值同时趋近于零。为此，先在转子上任意选定两个截面I 、II （称校正平面），在离轴线一定距离r 1、r 2（称校正半径），与转子上某一参考标记成夹角θ1、θ2处，分别附加一块质量为m 1、m 2的重块（称校正质量）。如能使两质量m 1和m 2的离心惯性力（其大小分别为m 1r 1ω2和m 2r 2ω2，ω为转动角速度）正好与原不平衡转子的离心惯性力系相平衡，那么就实现了刚性转子的动平衡。 两平面影响系数法的过程如下： （1）在额定的工作转速或任选的平衡转速下，检测原始不平衡引起的轴承或轴颈A 、B 在某方位的振动量11010V ψ∠=V 和22020V ψ∠=V ，其中V 10和V 20是振动位移（也可以是
实验三：刚性转子动平衡实验 一、实验目的 1、加深对刚性转子动平衡概念的理解； 2、掌握刚性转子动平衡实验的原理及基本方法。 3、了解动平衡试验机的结构组成及工作原理。 二、实验设备 1、JPH-A型动平衡实验台； 2、转子试件； 3、平衡块； 4、百分表0～10mm。 三、实验原理 由《机械原理》所述的回转体动平衡原理知：一个动不平衡的刚性回转体绕其回转轴线转动时，该构件上所有的不平衡质量i m所产生的离心惯力总可以转化为任选的两个垂直于回转轴线的平面内的两个当量不平衡质量1m 和2m (它们的质心位置分别为1r和2r，半径大小可根据数值1m、2m的不同而不同)所产生的离心力。动平衡的任务就是在这两个任选的平面(称为平衡基面Ⅰ、Ⅱ)内的适当位置（1r'和2r'）加上两个适当大小的平衡重1m'和2m'，使它们产生的平衡力与当量不平衡重产生的不平衡力大小相等,而方向相反，即: 半径r'越大,则所需的平衡重m'就越小。此时,ΣF =0且ΣM=0，该回转体达到动平衡。 转子不平衡质量的分布有很大的随机性，而无法直接判断其大小和方位。因此很难用公式来计算平衡重，但可用实验方法来解决。 “刚性转子动平衡实验”是利用实验用动平衡实验台测定需加于两个平衡基面上的平衡质量的大小和方位，并通过增减配重质量来进行校正，直到达到平衡。 四、实验方法和步骤 1、将平衡试件装到摆架的滚轮上，把试件右端的联轴器盘与差速器轴端的联轴器盘，用弹性柱销柔性联成一体。装上传动皮带。 2、用手转动试件和摇动蜗杆上的手柄，检查动平衡机各部分转动是否正常。松开摆架最右端的两对锁紧螺母，调节摆架上面的安放在支承杆上的百分表，使之与摆架有一定的接触，并随时注意振幅大小。 3、开机前将试件右端圆盘上装上适当的待平衡质量（四块平衡块），接上电源启动电机，待摆架振动稳定后，调整好百分表的位置并记录下振幅大小y0（格），百分表的位置以后不要再变动，停机。
机械动平衡 一、实验目的 1.了解转子不平衡的危害。 2.巩固转子动平衡的理论知识。 3.掌握动平衡机的基本工作原理及动平衡机进行刚性转子动平衡的方法。 二、实验设备 实验设备为DPH－I型智能动平衡机，如图6-1所示，测试系统由计算机、数据采集器、高灵敏度有源压电力传感器和光电相位传感器等组成。当被测转子在部件上被拖动旋转后，由于转子的中心惯性主轴与其旋转轴线存在偏移而产生不平衡离心力，迫使支承做强迫震动，安装在左右两个硬支撑机架上的两个有源压电力传感器感受此力而发生机电换能，产生两路包含有不平衡信息的电信号输出到数据采集装置的两个信号输入端；与此同时，安装在转子上方的光电相位传感器产生与转子旋转同频同相的参考信号，通过数据采集器输入到计算机。 图 6-1 DPH－I型智能动平衡机结构简图 计算机通过采集器采集此三路信号，由虚拟仪器进行前置处理，跟踪滤波，幅度调整，相关处理，FFT变换，校正面之间的分离解算，最小二乘加权处理等。最终算出左右两面的不平衡量（g），校正角（°），以及实测转速（r/min）。 DPH－I型智能动平衡机有关内容简介见附录Ⅲ。 三、实验原理 由于转子结构不对称、材质不均匀或制造和安装不准确等原因，有可能会造成转子的质心偏离回转轴线。当其转动时，会产生离心惯性力。惯性力将在构件运动副中引起附加动压力，使机械效率、工作精度和可靠性下降，加速零件的损坏。当惯性力的大小和方向呈周期性变化时，机械将产生振动和噪音。因此，在高速、重载、精密机械中，为了消除或减少惯性力的不良影响，必须对转子进行平衡。 转子平衡问题可分为静平衡和动平衡两类。 对于轴向尺寸b 与径向尺寸D 的比值b/D ≤ 0.2，即轴向尺寸相对很小的回转构件（如砂轮、叶轮、飞轮等），常常可以认为不平衡质量近似的分布在同一回转平面内。因此只要在这个一回转面内加上或减去一定的质量，便可使转子达到静平衡。 当转子的b/D≥0.2（如电机转子、机床主轴等），或工作转速超过1000 r/min时，应考虑
回转体的动平衡实验 一、实验目的 1、掌握刚性转子动平衡的试验方法。 2、初步了解动平衡试验机的工作原理及操作特点。 3、了解动平衡精度的基本概念。 二、实验设备及工具 1、CYYQ —50TNC 型电脑显示硬支承动平衡机 2、转子试件 3、橡皮泥，M6螺钉若干 4、电子天平（精度0.01g ），游标卡尺，钢直尺 三、CYYQ —50TNC 型硬支承动平衡机的结构与工作原理 1、硬支承动平衡机的结构 该试验机是硬支承动平衡机，实物如图1所示。 动平衡试验机是用来测量转子不平衡量的大小和相角位置的精密设备，一般由机座6、左右支承架4、圈带驱动装置2、计算机检测显示系统、传感器5、限位支架3和光电头1等部件组成，如图2所示。 图2 硬支承动平衡机结构示意图 1、光电头 2、圈带驱动装置 3、限位支架 4、支承架 5、传感器 6、机座 左右支承架是动平衡机的重要部件，中间装有压电传感器，此传感器在出厂前已严格调整好，切不可自行打开或转动有关螺丝（否则会严重影响检测质量）。左右移动只需松开支承架下面与机座连接的两个紧固螺钉，把左右支承架移到适当位置后再拧紧即可。支承架下面有一导向键，保证两支架在移动后能互相平行，支承架中部有升降调节螺丝，可调节转子的左右高度，使之达到水平。外侧有限位支架，可防止转子在旋转时向左右窜动。 图1 硬支承动平衡机实物照片
转子的平衡转速必须根据转子的外径及质量，并考虑电机拖动功率及摆架动态承载能力来进行选择。本动平衡机采用变频器对电动机调频变速，使工作速度控制自如。 2、转子动平衡的力学条件 由于转子材料的不均匀、制造的误差、结构的不对称等诸因素导致转子存在不平衡质量。因此当转子旋转后就会产生离心惯性力，它们组成一个空间力系，使转子动不平衡。要使转子达到动平衡，则必须满足空间力系的平衡条件 ???? ?==∑ ∑00 M F 或 ?? ? ??==∑∑0 0B A M M （1） 即作用在转子上所有离心惯性力以及惯性力偶矩之和都等于零，这就是转子动平衡的力学条件。 如果设法修正转子的质量分布，保证转子旋转时的惯性主轴和旋转轴相一致，转子重心偏移重新回到转轴中心上来，消除由于质量偏心而产生的离心惯性力和惯性力偶矩，使转子的惯性力系达到平衡校正就叫做动平衡试验。 3、刚性转子的平衡校正 转子的平衡校正工艺过程，包括两个方面的操作工艺： （1）平衡测量：借助一定的平衡试验装置（如动平衡试验机等）测量平衡机支承架由于试验转子上离心力系不平衡引起的振动（或支反力），从而相对地测量出转子上存在着的不平衡重量的大小和方位，测量工作要求精确。 （2）平衡校正：根据平衡测量提供的不平衡量的大小和方位，选择合理的校正平面，根据平衡条件进行加重（或去重）修正，达到质量分布均衡的目的。 A 、去重修正是运用钻削或其它方法在重心位置去除不平衡重量。 B 、加重修正是运用螺纹联接、焊接或其它平衡块方法在轻点位置加进重块平衡。 选择哪种校正办法，要根据转子结构的具体条件择定。在本实验里采用适量的橡皮泥作加重修正。采用橡皮泥作试验的平衡试重，是工业上行之有效的常用方法之一。 4、刚性转子动平衡的精度 即使经过平衡的回转体也总会有残存的不平衡，故需对回转体规定出相应的平衡精度。各种回转体的平衡精度可根据平衡等级的要求，在有关的技术手册中查阅。 5、动平衡机的工作原理 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同，有通用平衡机、专用平衡机（如陀螺平衡机、曲轴平衡机、涡轮转子平衡机、传动轴平衡机等），但其作用都是用来测定需加于两个校正平面中的平衡质量的大小及方位，并进行校正。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，最后显示出被试转子的不平衡质径积的大小和方位。 图3所示是动平衡机的工作原理示意图。被试验转子6放在两弹性支承上，由电动机1通过圈带传动2驱动。实验时，转子上的偏心质量使支承块的水平方向受到离心力的周期作用，通过支承块传递到支承架上，支承架的立柱发生周期性摆动，此摆动通过压电传感器4与5转变为电信号，通过A/D 转换器，传送到计算机的实验数据采集及处理软件系统，直接在屏幕上显示出来，或由打印机打印输出实验结果。 根据刚性转子的动平衡原理，一个动不平衡的刚性转子总可以在与旋转轴线垂直的两个校正平面上减去或加上适当的质量来达到动平衡目的。
动平衡测量原理 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
刚性转子的平衡条件及平衡校正 回转体的不平衡---回转体的惯性主轴与回转轴不相一致； 刚性转子的不平衡振动，是由于质量分布的不均衡，使转子上受到的所有离心惯性力的合力及所有惯性力偶矩之和不等于零引起的。 如果设法修正转子的质量分布，保证转子旋转时的惯性主轴和旋转轴相一致，转子重心偏移重新回到转轴中心上来，消除由于质量偏心而产生的离心惯性力和惯性力偶矩，使转子的惯性力系达到平衡校正或叫做动平衡试验。 动平衡试验机的组成及其工作原理 动平衡试验机是用来测量转子不平衡量的大小和相角位置的精密设备。一般由机座部套，左右支承架，圈带驱动装置，计算机显示系统，传感器限位支架，光电头等部套组成。 当刚性转子转动时，若转子存在不平衡质量，将产生惯性力，其水平分量将在左右两个支撑上分别产生振动，只要拾取左右两个支撑上的水平振动信号，经过一定的转换，就可以获得转子左右两个校正平面上应增加或减少的质量大小与相位。 在动平衡以前，必须首先解决两校正平面不平衡的相互影响是通过两个校正平面间距b，校正平面到左，右支承间距a, c,而a, b, c 几何参数可以很方便地由被平衡转子确定。 F1, F2: 左右支承上的动压力；P1, P2 : 左右校正平面上不平衡质量的离心力。m1, m2 : 左右校正平面上的不平衡量；a, c : 左右校正平面至支承间的距离 b : 左右校正平面之间距离；R1 R2: 左右校正平面的校正半径 ω：旋转角速度 单缸曲柄连杆机构惯性力测量方法 活塞的速度为 活塞的加速度为 我的论文中的对应表达式与以上两个式子不同： 测量系统机械结构 惯性力测量机的机械系统主要包括驱动机构、摆架。驱动机构通过联轴节带动曲轴达到额定测量转速。摆架支承测量曲柄连杆机构，使之在惯性力作用下产生振动。
刚性转子动平衡实验 一. 实验目的 1. 理解掌握刚性转子的动平衡原理； 2.掌握刚性转子动平衡实验机的测试及数据处理方法； 二. 实验设备与组成 DPH－I型智能动平衡机由机械转子部分与测试系统组成。测试系统包括了计算机、数据采集器、高灵敏度有源压力传感器和光电相位传感器等。图1是实验台结构组成。 1、光电传感器 2、被试转子 3、硬支承摆架组件 4、压力传感器 5、减振底座 6、传动带 7、电动机 8、零位标志 图1 实验台结构组成图 三、实验的基本原理 转子动平衡检测是一般用于轴向宽度B与直径D的比值大于的转子（小于的转子适用于静平衡）。转子动平衡检测时，必须同时考虑其惯性力和惯性力偶的平衡，即Pi=0，Mi=0。如图2-9-1所示，设一回转构件的偏心重Q1及Q2分别位于平面1和平面2内，r1及r2为其回转半径。当回转体以等角速度回转时，它们将产生离心惯性力P1及P2，形成一空间力系。
图2 由理论力学可知，一个力可以分解为与它平行的两个分力。因此可以根据该回转体的结构，选定两个平衡基面I和II作为安装配重的平面。将上述离心惯性力分别分解到平面I和II内，即将力P1及P2分解为P1I及P2I（在平面I内）及P1II及P2II （在平面II内）。这样就可以把空间力系的平衡问题转化为两个平面汇交力系的平衡问题了。显然，只要在平面I和II内各加入一个合适的配重QI和QII，使两平面内的惯性力之和均等于零，构件也就平衡了。 当被测转子在部件上被拖动旋转后，由于转子的中心惯性主轴与其旋转轴线存在偏移而产生不平衡离心力，迫使支承做强迫震动，安装在左右两个硬支撑机架上的两个有源压电力传感器感受此力而发生机电换能，产生两路包含有不平衡信息的电信号输出到数据采集装置的两个信号输入端；与此同时，安装在转子上方的光电相位传感器产生与转子旋转同频同相的参考信号，通过数据采集器输入到计算机。根据计算的结果在相应的位置施加一定质量的配重块，进而使转子达到平衡条件。实验中使用的转子，自身不平衡量很小，为了得到不平衡状态需要配置一定量的模拟偏重，在偏重存在的情况下，进行平衡的操作。 四、操作指导 动平衡实验台采集的数据通过USB端口传输给计算机，利用处理软件实时显示和处理，根据计算机输出地结果进行相应的操作。点击启动图标即可进入系统主界面，界面功能分布介绍如图3，图4，图5。
广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称： 指导教师： 班级： 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师签字： 年月日
实验一机构运动简图的测绘与分析 一、实验目的： 1、根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图； 2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自 由度的计算方法； 3、加深对机构结构分析的了解。 二、实验设备和工具； 1、缝纫机头； 2．学生自带三角板、铅笔、橡皮； 三、实验原理： 由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略符号（见教科书有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特征。 四、实验步骤及方法： l、测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始，仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目； 2、根据相联接的两构件的接触特征及相对运动的性质，确定各个运动副的种 类；
3、选定投影面，即多数构件运动的平面，在草稿纸上徒手按规定的符号及构 件的连接次序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图。用数字1、2、 3、……。分别标注各构件，用英文字母A、B、C、，……分别标注各运动 副； 4、仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的方 向等，选定原动件的位置，并按一定的比例画出正式的机构运动简图。 五、实验要求： l、对要测绘的缝纫机头中四个机构即a．压布、b走针、c．摆梭、d．送布，只绘出机构示意图即可，所谓机构运动示意图是指只凭目测，使图与实物成比例，不按比例尺绘制的简图； 2、计算每个机构的机构自由度，并将结果与实际机构的自由度相对照，观察计 算结果与实际是否相符； 3、对绘制的机构进行结构分析（高副低代，分离杆组；确定机构级别等）。 六、思考题： 1、一个正确的机构运动简图应能说明哪些内容？ 2、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助？
广州大学学生实验报告 开课学院及实验室：526室2015年12月26日 学院 机械与电气 工程 年级、专 业、班 机械121姓名吴海明学号1207200014 实验课程名称机械故障诊断技术成绩 实验项目名称转子动平衡技术 指导 老师 郑文 一、实验目的 1、掌握振动幅值及相位测量方法，熟悉相关测量仪器； 2、掌握旋转机械动平衡的基本步骤及方法。 通过运用振动监测手段，完成转子不平衡特征的测量，从而提高学生进行数据采集、 转子振动分析及状态评估、动平衡校正等方面的能力。 二、实验设备 1、列出所用振动分析仪器、软件、传感器的名称、型号、用途等； 加速度传感器 光电式传感器，用于测量振动的相位 数据采集器 质量块、天平 2、振动试验台 实验台配有两个质量盘（如图所示），可以在轴的任意位置固定安装。本实验 要求完成单面动平衡试验，把两个质量盘分开安装，并且在某个质量盘上加上一个 M5的螺钉作为质量块，使得转子不平衡。 1、质量盘 2、夹紧法兰 3、转轴备用螺纹孔（16个）5、夹紧法兰螺钉孔
图质量盘结构示意图 三、实验要求 1.熟悉实验的整个过程 2.实验过程要注意安全，防止转子高速时质量块脱落伤人。 3.正确布置质量块位置，并要记下各个具体位置。 4.实验后分析各频谱图以及参数与转子动平衡的关系。 5、绘出振动试验台的结构简图，列出主要结构参数，如电机参数、传动比、转速等。 6、画出测试系统的连接框图。 7、绘出振动试验台测点布置图，说明测量的位置、方向及传感器安装方法等。 8、描述不平衡质量的施加方法。 四、实验操作过程 1、仪器连接，传感器安装； 2、贴反光带，启动试验台； 3、开始动平衡测量及校正过程，完成转子台初始振动测量、试重、校正重量计算及施 加等工作； 4、评价动平衡后的效果； 5、填写附表。 要求学生绘出测量对象的结构简图，列出主要结构参数；计算不平衡的特征频率；选择测试参数；测量各测点的时域波形、频谱等数据；参照有关标准，判断各点的测量值是否在正常范围内；分析频谱图中的主要频率成分，解释频谱峰值的来源及其与转子不平衡的对应关系；综合判断机器的运行状态及存在的不平衡问题； 完成转子现场动平衡测量与校正。五、实验结果及分析 下表是实验过程中测出的实验数据 动平衡数据表 振动值 Vibration μm（p-p） 相位 Phase 度（°） 重量 Weight 克g 角度 Angel 度（°）初始振动测量值 Initial Vibration 17 80 动平衡试重 Trial Weight 8 45 加试重后的振动值 Trail Running Vibration 15 60 第一次动平衡配重 1st Correcting Weight 8 135 第一次加配重后的振动值 1st Residual Vibration 7 50 第二次动平衡配重 2nd Correcting Weight 7 135 第二次加配重后的振动值 2nd Residual Vibration 2 200 转子转速n=800r/min 以下是实验结果频谱图 初始振动测量值频谱图 （a）在转盘外圆贴有一反光带作为起始原点，并在外缘随意安装一质量块（相对原点逆时针旋转45°的位置加上8克重物），使转盘存在偏心量，并记录频谱图
硬支承动平衡实验报告 实验目的： 1.了解硬支承动平衡机的结构、控制面板、性能及操作方法。 2.验证、巩固和加深对基本理论的理解，培养实验动手能力。 3.掌握基本的机械实验方法、测量技能及用实验法以及培养学生踏实细致、严肃认真的科学作风。 实验设备： 1、硬支承动平衡机 2、台式钻孔机、钳工工作台 3、线切割滚丝筒 4、标定加重螺栓。 实验原理： 根据《机械原理》所述的回转体动平衡原理知：一个动不平衡的刚性回转体绕其回转轴线转动时，该构件上所有的不平衡重所产生的离心惯力总可以转化为任选的两个垂直于回转轴线的平面内的两个当量不平衡重和 (它们的质 心位置分别为和 ；半径大小可根据数值 、的不同变化)所产生的离心力。 动平衡的任务就是在这两个任选的平面(称ω为平衡基面)内的适当位置（和 ）加上两个适当大小的平衡重 和 ，使它们产生的平衡力与当量不平衡 重产生的不平衡力大小相等,而方向相反，即: 2 b 2b 22 222b 1b 1211ω r ωr ωr ωr G G G G =?=? 半径 越大,则所需的就越小。 通过平衡补偿回转体达到力和矩平衡，从而达到动平衡。 硬支承动平衡机工作原理简图如下所示：
实验步骤： 1）将两平衡平面处于原始位置，系统处于静平衡但动不平衡状态，在两支承处加润滑油。 2）按D参数键，选定转子号，回车； 3）进入D1页，输入平衡转速540转，平衡配重的半径R，回车； 4）进入D2页，输入A,B,C参数，可测量，A为第一平衡面距第一支承中心的距离，B为两平衡面间距离，C为第二平衡面和第二支承点的距离；输入支承方式HE-1,按存储键； 5）进入显示，测量页面； 6）启动电机，启动高速运转； 7）待系统稳定后，屏幕上会显示平衡配重的质量和相位； 8）按停止按钮，依据显示数值，在两平衡平面上安装平衡配重，并记录相关数值； 9）启动系统，重复步骤7），直到平衡配重显示精度标准为止，记录每一步数据； 10）关闭电源，拆除平衡配重，结束实验。 实验数据： 采样次数= 5次取平均值 实验设定参数为： A=68.0mm B=65.0mm C=177.0mm Rpm=540.0mm 测量数据如下表：
实验刚性转子动平衡实验任务书 实验目的： 1.掌握刚性转子动平衡的基本原理和步骤； 2.掌握虚拟基频检测仪和相关测试仪器的使用； 3.了解动静法的工程应用。 实验内容 采用两平面影响系数法对一多圆盘刚性转子进行动平衡 三、实验原理 工作转速低于最低阶临界转速的转子称为刚性转子，反之称为柔性转子。本实验采取一种刚性转子动平衡常用的方法—两平面影响系数法。该方法可以不使用专用平衡机，只要求一般的振动测量，适合在转子工作现场进行平衡作业。 根据理论力学的动静法原理，一匀速旋转的长转子，其连续分布的离心惯性力系， 可向质心C简化为过质心的一个力R （大小和方向同力系的主向量R S i ）和一个力偶M（等于力系对质心C的主矩M m c S i m.）。如果转子的质心在转轴上 且转轴恰好是转子的惯性主轴，即转轴是转子的中心惯性主轴，则力R和力偶矩M的 值均为零。这种情况称转子是平衡的；反之，不满足上述条件的转子是不平衡的。不平
衡转子的轴与轴承之间产生交变的作用力和反作用力，可引起轴承座和转轴本身的强烈振动，从而影响机器的工作性能和工作寿命。 刚性转子动平衡的目标是使离心惯性力系的主向量和主矩的值同时趋近于零。为此， 先在转子上任意选定两个截面I、II （称校正平面），在离轴线一定距离r i、「2 （称校正半径），与转子上某一参考标记成夹角B仆敗处，分别附加一块质量为m i、m2的重块（称校正质量）。如能使两质量m i和m2的离心惯性力（其大小分别为m i r i ?2和m2「2 w2,w 为转动角速度）正好与原不平衡转子的离心惯性力系相平衡，那么就实现了刚性转子的动平衡。 两平面影响系数法的过程如下： （i ）在额定的工作转速或任选的平衡转速下，检测原始不平衡引起的轴承或轴颈A、B 在某方位的振动量V i。V io i和V20 V20 2，其中V io和V20是振动位移（也可以 是速度或加速度）的幅值，? i和? 2是振动信号对于转子上参考标记有关的参考脉冲的相位角。（2）根据转子的结构，选定两个校正面I、II并确定校正半径r i、「2。先在平面I上加一“试重"（试质量）Q i = mt i Z（3,其中m t i为试重质量，卩i为试重相对参考标记的方位角，以顺转向为正。在相同转速下测量轴承A、B的振动量V ii和V2i。