机械振动和零部件的平衡

什么是动平衡？什么是静平衡？发布日期：2010-5-25 13:13:46常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、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时与不旋转时，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。

1、定义：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（Dynamic Balancing ）在转子两个校正面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在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。

2、转子平衡的选择与确定如何选择转子的平衡方式，是一个关键问题。

其选择有这样一个原则：只要满足于转子平衡后用途需要的前提下，能做静平衡的，则不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。

原因很简单，静平衡要比动平衡容易做，省时、省力、省费用。

现代，各类机器所使用的平衡方法较多，例如单面平衡(亦称静平衡[1])常使用平衡架，双面平衡(亦称动平衡)使用各类动平衡试验机。

静平衡精度太低，平衡效果差；动平衡试验机虽能较好地对转子本身进行平衡，但是对于转子尺寸相差较大时，往往需要不同规格尺寸的动平衡机，而且试验时仍需将转子从机器上拆下来，这样明显是既不经济，也十分费工(如大修后的汽轮机转子)。

特别是动平衡机无法消除由于装配或其它随动元件引发的系统振动。

动平衡的概念动平衡是指在旋转的机械设备中，通过调整转子的质量和几何形状，使得旋转轴在高速运转时不会产生振动和噪音的状态。

这种状态被称为动平衡状态。

在机械设备中，由于制造工艺、材料、装配等因素，往往会导致旋转部件存在一定的不平衡质量和不平衡力矩。

当这些不平衡因素超过一定限度时，就会引起设备振动、噪音甚至损坏。

因此，在机械设计和制造中，必须进行动平衡处理。

动平衡处理的目的是消除旋转部件的不平衡因素，达到减少振动、噪音和延长设备寿命的效果。

常见的动平衡处理方法包括静态平衡校正和动态平衡校正两种。

静态平衡校正是指通过对旋转部件进行加重或去重来达到静态平衡状态。

具体方法是先将待测物体放在水平支撑上，并用传感器测量出物体所处位置的重力作用力矩大小及方向。

然后再根据计算公式计算出需要加重或去重的质量，并进行相应的处理。

动态平衡校正是指在机械设备运转状态下，通过调整旋转部件的质量和几何形状，使得旋转轴在高速运转时不会产生振动和噪音。

具体方法是先将待测物体装入动平衡机中，然后加速旋转至一定速度，并通过传感器测量出物体产生的振动和噪音。

接着通过加重或去重等方式来消除不平衡因素，直到达到动平衡状态为止。

动平衡处理对于提高机械设备的性能和稳定性具有重要意义。

它可以有效地降低设备运行时的振动和噪音，减少设备故障率和维修成本，延长设备寿命。

同时，在一些高速、精密的机械设备中，如飞机发动机、汽车发动机等，动平衡处理更是必不可少的工艺环节。

总之，动平衡是一种重要的技术手段，在现代制造业中得到广泛应用。

它可以有效地消除旋转部件存在的不平衡因素，提高机械设备的性能和稳定性，为现代化制造业发展做出了积极的贡献。

机械原理机械振动的原因与控制机械振动是指机械系统在工作中产生的由于外界激励或者内部失稳等因素引起的机械运动过程中的摆动或者震动。

机械振动既可以对机械系统的正常运行产生不利影响，也可以作为一种重要的动力源波动形式来获取有用的动力能量。

本文将探讨机械振动的原因以及如何进行控制。

一、机械振动的原因机械振动的产生源于多种原因，主要包括以下几个方面：1. 外界激励：外界激励是指机械系统受到外部力或者其他物理因素的作用，引起系统的振动。

例如，机械设备在运行过程中受到的地面震动、风力、电磁力等都可以作为外界激励因素。

2. 内部失稳：机械系统中的零部件在运动过程中，由于材料特性、结构设计不合理或者制造工艺等原因，可能会导致系统内部的失稳。

这种失稳会使得机械系统产生不稳定的振动，从而影响到其正常工作。

3. 不平衡力：机械系统中存在着不平衡力，例如转子不平衡、轴承不平衡等。

这些不平衡力在机械运动过程中会产生很大的振动力矩，引起系统的振动。

4. 谐振：机械系统在运动中，当外界激励频率与系统固有频率接近时，会发生谐振现象。

谐振会使得系统振动幅度急剧增大，引起严重的振动问题。

以上是机械振动的主要产生原因，这些原因通常会同时存在于机械系统中。

为了减少机械振动对系统的不利影响，需要采取相应的控制措施。

二、机械振动的控制为了控制机械振动，需要采取一系列的技术手段和措施来减小振动幅度和频率，以保证机械系统的正常运行。

以下是几种常见的机械振动控制方法：1. 动平衡控制：通过对不平衡质量进行平衡处理，即在适当位置添加等量的逆向平衡质量或者调整原有不平衡质量的位置，以降低机械系统的振动水平。

2. 结构控制：通过改变机械系统的结构设计，改善系统的刚度和阻尼特性，减小系统对外部激励的敏感性，从而减小振动。

3. 减振器应用：通过使用减振器来吸收和耗散机械系统中的振动能量，从而降低系统的振动幅度。

常见的减振器包括弹簧隔振器、液体隔振器、压缩空气隔振器等。

机械加工过程中机械振动的原因及对策分析一、引言机械振动是机械加工过程中常见的问题，它会导致零件加工精度下降，影响工作效率，甚至导致设备损坏。

为了有效降低机械振动对机械加工过程的影响，需要深入了解机械振动的原因，并采取相应的对策。

本文就机械加工过程中机械振动的原因及对策进行分析。

二、机械振动的原因1.不平衡机械设备在工作过程中，如果重心不平衡或者零部件分布不均匀，就容易出现振动。

不平衡主要原因包括：（1）零件加工误差：在加工过程中，如果零件尺寸精度不高，就会导致装配过程中不平衡；（2）零部件分布不均匀：如果机械设备中的零部件分布不均匀，就会产生不平衡现象。

2.弹性变形机械设备在工作过程中，受到外力的作用，会产生弹性变形，从而引起振动。

弹性变形主要原因包括：（1）工件位置不准确：如果工件放置位置不稳定，会导致设备弹性变形；（2）切削力过大：在机械加工过程中，如果切削力过大，会造成工件和设备之间的相对位移，从而产生弹性变形。

3.激振力机械设备在工作过程中，如果受到外界激振力的作用，也会产生振动。

激振力主要原因包括：（1）传动系统的共振：如果传动系统的传动比例、间隙等参数不合适，就会造成传动系统的共振，产生激振力；（2）外界环境的震动：如果机械设备受到外界环境的震动，也会产生振动；三、机械振动的对策1.加强设备的平衡对于不平衡造成的振动，可以采取以下对策：（1）提高零件加工精度：在零件加工过程中，应严格控制尺寸精度，避免误差导致的不平衡；（2）调整零部件分布：改变零部件的位置，使得机械设备的重心分布更加均匀。

2.增加刚度对于弹性变形引起的振动，可以采取以下对策：（1）稳定工件位置：通过改进夹具结构，提高工件的抓紧力，稳定工件的位置，减少弹性变形；（2）优化切削参数：通过调整切削速度、切削深度等参数，降低切削力，减少工件和设备之间的相对位移，减小弹性变形。

3.减少激振力对于激振力引起的振动，可以采取以下对策：（1）改善传动系统的设计：优化传动系统的传动比例、间隙等参数，避免传动系统的共振；（2）加强设备的隔振措施：通过在机械设备底部安装隔振装置，降低设备受外界环境震动的影响。

机械振动的平衡位置机械振动是指物体在外力作用下发生周期性的来回运动。

在机械振动过程中，存在一个平衡位置，物体在该位置附近做微小的振动。

下面将介绍关于机械振动平衡位置的相关内容。

1. 平衡位置的定义：平衡位置是指物体在没有外力作用时的位置。

物体在平衡位置附近做微小的振动时，受到一个向平衡位置回复的力的作用，这就是所谓的平衡位置。

2. 平衡位置的确定：平衡位置的确定可以通过分析物体的受力情况来实现。

在机械振动系统中，当物体处于平衡位置附近时，物体所受合力为零，即受力的合力为零时，物体处于平衡位置。

3. 平衡位置的判断：平衡位置的判断可以通过受力分析和能量分析来实现。

受力分析通过分析物体所受外力的大小和方向，判断物体是否处于平衡位置。

能量分析通过分析机械能的等式，判断物体是否处于平衡位置。

4. 平衡位置的稳定性：平衡位置可以分为稳定平衡和不稳定平衡两种情况。

稳定平衡是指当物体在平衡位置附近的微小振动时，物体会被一个回复力束缚在平衡位置，不发生进一步的振动。

不稳定平衡是指当物体在平衡位置附近的微小振动时，物体会离开平衡位置，继续进行振动。

5. 影响平衡位置的因素：平衡位置的确定受到多种因素的影响。

例如，物体所受外力的大小和方向、物体的质量、物体的形状和结构等都会影响平衡位置。

此外，外界环境的影响也会对平衡位置产生一定的影响。

6. 平衡位置与振动幅度的关系：物体在平衡位置附近的振动幅度与物体的质量和弹性系数有关。

当物体质量较大或弹性系数较小时，物体在平衡位置附近的振动幅度相对较小；当物体质量较小或弹性系数较大时，物体在平衡位置附近的振动幅度相对较大。

总之，机械振动的平衡位置是指物体在没有外力作用时的位置。

平衡位置可以通过受力分析和能量分析来确定，并且可以通过分析平衡位置的稳定性来判断振动的性质。

平衡位置的确定受到多种因素的影响，如外力的大小和方向、物体的质量和形状等。

此外，平衡位置与振动幅度之间存在一定的关系，质量越大、弹性系数越小，振动幅度越小。

如何识别动态平衡的方法
动态平衡是在旋转机械中确保转子保持平衡的一种技术。

下面是一种常见的方法来识别和解决动态平衡问题：
1. 观察振动：动态不平衡会导致旋转机械产生振动。

使用振动传感器或加速度计来监测振动水平。

通过收集并分析振动数据，可以确定是否存在动态不平衡。

2. 检查轴承：轴承的磨损或损坏可能会导致机械不平衡。

检查轴承的状态，确保它们安装正确并且没有异常磨损。

3. 动平衡试重：动平衡试重是通过在旋转机械上添加或去除试重来改变质量分布，以降低振动水平。

这可以使用静态平衡的方法，在不需要停机的情况下进行。

4. 高级平衡技术：对于更复杂的情况，可能需要使用高级平衡技术。

例如，动态平衡仪是一种专业工具，可以利用传感器和电子设备精确测量不平衡，并根据测量结果进行精细调整。

5. 校正不平衡：根据振动数据和试重结果，确定不平衡的位置和数量，并采取相应措施进行校正。

这可能包括添加或去除试重，或调整原有零部件的位置。

请注意，动态平衡是一项复杂的技术，可能需要专业的知识和专业工具来进行识别和解决。

建议在需要动态平衡时咨询专业的机械工程师或维修技术人员。

动平衡原理-为什么要做动平衡动平衡原理常⽤机械中包含着⼤量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、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时与不旋转时，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。

1、定义：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（Dynamic Balancing ）在转⼦两个校正⾯上同时进⾏校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转⼦在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。

2、转⼦平衡的选择与确定如何选择转⼦的平衡⽅式，是⼀个关键问题。

其选择有这样⼀个原则：只要满⾜于转⼦平衡后⽤途需要的前提下，能做静平衡的，则不要做动平衡，能做动平衡的，则不要做静动平衡。

原因很简单，静平衡要⽐动平衡容易做，省时、省⼒、省费⽤。

现代，各类机器所使⽤的平衡⽅法较多，例如单⾯平衡(亦称静平衡)常使⽤平衡架，双⾯平衡(亦称动平衡)使⽤各类动平衡试验机。

静平衡精度太低，平衡效果差；动平衡试验机虽能较好地对转⼦本⾝进⾏平衡，但是对于转⼦尺⼨相差较⼤时，往往需要不同规格尺⼨的动平衡机，⽽且试验时仍需将转⼦从机器上拆下来，这样明显是既不经济，也⼗分费⼯(如⼤修后的汽轮机转⼦)。

特别是动平衡机⽆法消除由于装配或其它随动元件引发的系统振动。

使转⼦在正常安装与运转条件下进⾏平衡通常称为“现场平衡”。

动平衡机械原理动平衡是指在旋转机械中，通过采取相应的措施，使机械在高速旋转时减小或消除振动，保持平衡状态的一种方法。

动平衡机械原理是指在动平衡过程中，机械各部件之间的力和力矩平衡。

动平衡机械原理的基础是牛顿第二定律，即物体受到的合外力等于物体的质量乘以加速度。

对于旋转机械来说，其质量可以看作是集中在转子质心上的，因此可以得到转子的加速度与所受的力矩之间的关系。

在动平衡机械中，一般会采用两种方法来达到平衡状态，即静平衡和动平衡。

静平衡是指在机械静止时，通过在合适的位置添加适当的质量，使得机械在旋转时不产生振动。

静平衡的原理是使机械的质心与旋转轴线重合，从而达到平衡状态。

动平衡是指在机械运行时，通过改变机械各部件的质量分布，使机械在高速旋转时减小或消除振动。

动平衡的原理是根据转子的质量不平衡，通过在转子上添加或去除质量，使得转子的质量矩平衡，从而达到平衡状态。

在进行动平衡时，首先需要进行动平衡试验，通过测量转子在高速旋转时的振动情况，确定需要进行平衡调整的位置和大小。

然后，根据试验结果，采取相应的措施进行平衡调整，常见的方法有加权法、加钢法和减钢法等。

在加权法中，通过在转子上添加质量块，改变转子的质量分布，使得转子的质心与旋转轴线重合，从而达到平衡状态。

加权法的优点是操作简单，但缺点是对质量块的位置和大小要求较高。

在加钢法中，通过在转子上加上一定数量的钢片，改变转子的质量分布，使得转子的质心与旋转轴线重合，达到平衡状态。

加钢法的优点是对质量块的位置和大小要求较低，但缺点是操作相对复杂。

在减钢法中，通过在转子上去除一定数量的钢片，改变转子的质量分布，使得转子的质心与旋转轴线重合，达到平衡状态。

减钢法的优点是对质量块的位置和大小要求较低，但缺点是操作相对复杂。

除了上述常见的动平衡方法外，还可以使用动平衡机进行平衡调整。

动平衡机是一种专用设备，通过旋转机械的旋转轴，测量机械的振动情况，并根据测量结果，自动进行平衡调整。

机械加工过程中机械振动的成因及解决方法摘要：机械加工过程中机械振动会影响加工的质量，因此在开展机械加工的过程中，需要采取有效控制措施来使机械振动得到降低。

本文对机械加工过程中发生振动的原因和特点进行了介绍，希望能够通过更加有效地方式解决机械振动的问题，从而更好地促进机械加工行业的发展。

关键词：机械加工；机械振动；成因；解决措施引言在以往的机械加工过程中，经常会出现振动现象，使加工的精准度和精细度受到严重影响。

机械加工中的振动会使加工刀具在加工的过程中出现位置偏移，从而使加工产品出现瑕疵，影响了加工产品的质量。

同时，机械振动还会使刀具出现磨损现象，影响了刀具的使用寿命，同时对机床整体系统产生影响，使加工系统在振动反作用力的影响下难以正常运行。

在开展机械加工工作的过程中，机械振动的现象通常情况下来源于对机械设备的不合理使用，从而导致机械技工的设备操作不能够符合相应的规范性特点，使机械振动现象对机械加工产生严重影响。

在开展机械加工的过程中，需要提高操作规范性，使机械振动现象能够得到有效改善。

1在机械加工时发生振动的原因和对应特点1.1 自由振动在开展机械加工工作的过程中，经常会出现零部件自由振动的现象，这种振动现象产生的原因也最为简单。

在机械加工零部件的时候，机械切削加工通常会导致操作波动，进而引发整个机械系统的自由振动。

同时，自由振动现象的出现还与外界各种力的因素有关，外力通过对振动力的影响，使振动力能够通过自由振动的方式逐渐衰弱，从而能够在机械振动的过程中确保机械的正常运转，使机械加工自由振动工作能够更好地得以发展。

在出现自由振动之后，由于缺乏外力的补充，使自由振动在发生一段时间后自动减弱。

因此，从整体上来看，自由振动对整个机械加工过程的影响不大。

但是，相关施工人员也要注意在开展机械加工的过程中对自由振动加以控制，避免自激振动的发生。

1.2 强迫振动在开展机械加工的过程中，通常会受到干扰力的影响而出现强迫振动，因此在开展强迫振动消除的过程中，首先要借助一定的技术和方式来消除干扰力。