刚性转子平衡的原理与方法

2.5 刚性转子的动平衡实验2.5.1 实验目的由于制造误差、转子内部物质分布的不均匀性，刚性转子的转动轴线不一定位于中心惯性主轴上，因而在两端支撑的轴承上产生附加的动压力，为了消除附加的动压力，需要找到刚性转子上不平衡质量的大小、位置与方位，寻找刚性转子上不平衡质量的大小、位置与方位是动平衡实验的目的。

同时，了解动平衡试验机的组成、工作原理与转子不平衡质量的校正方法，通过参数化与可视化的方法，观察刚性转子动平衡虚拟实验的平衡效果。

2.5.2 实验原理刚性转子动平衡试验机如图2.8(a)所示，原理简图如图2.8(b)所示。

当刚性转子转动时，若刚性转子上存在不平衡质量，它将产生惯性力，其水平分量将在左、右两个支撑ZC 1、ZC 2上分别产生水平振动，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、变换与标定，就可以获得刚性转子左、右两个校正平面Ⅰ、Ⅱ上应增加或减少的质量的大小与相位。

由机械原理知道，刚性转子上任意不平衡质量m i 将产生惯性力P i ，P i ＝m i ω2r i ，m i 与左、右两个校正平面Ⅰ、Ⅱ上的m i Ⅰ、m i Ⅱ等效，m i Ⅰ＝m i L Ⅱ/L Z ，m i Ⅱ＝m i L Ⅰ/L Z ；P i 与左、右两个校正平面Ⅰ、Ⅱ上的P i Ⅰ、P i Ⅱ等效，P i Ⅰ＝P i L Ⅱ/L Z ＝m i Ⅰω2r i Ⅰ，P i Ⅱ＝P i L Ⅰ/L Z ＝m i Ⅱω2r i Ⅱ；P i 在左、右两个支撑ZC 1、ZC 2上的水平分量分别为P i1、P i2，P i1＝P i cos θi L 2/L ，P i2＝P i cos θi L 1/L 。

将所有的P i1、P i2作矢量相加，得左、右两个支撑ZC 1、ZC 2上总的惯性力的水平分量分别为∑P i1、∑P i2。

∑P i1、∑P i2在左、右支撑ZC 1、ZC 2上产生振动的振幅分别为x 1、x 2，在安装传感器的位置上产生振动的振幅分别为x C1、x C2，x C1、x C2对应的电压信号分别为V 1、V 2。

实验五 刚性转子的静平衡动平衡实验一、实验目的1. 加深对转子静、动平衡概念的理解。

2.掌握刚性转子静、动平衡试验的原理及根本方法。

二、实验设备1 导轨式静平衡架或圆盘形静平衡架；2．J10mm 5.2a1311331-=-==Z Zn n i 13n n -=1311331-=-=--=Z Zn n n n i H H H132n n n H -=⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑0M F ⎪⎩⎪⎨⎧==∑∑0B A M M mr F 2ω=rcos φ·L 的作用下，使摆架产生周期性的上下振动 摆架振幅大小的惯性力矩为222222cos ϕωl r m M =要使摆架不振动必须要平衡力矩M 2。

在试件上选择圆盘作为平衡平面，加平衡质量m∑=0AM2=+p M M 0cos cos 222222=+p p p p l r m l r m ϕωϕω0cos cos 2222=+p p p p l r m l r m ϕϕ⎩⎨⎧+=-==)180cos(cos cos 02222p p p p p l r m l r m ϕϕϕ〔质量〕和r 〔矢径〕之积称为质径积，mrL 称为质径矩，ϕ称为相位角。

转子不平衡质量的分布是有很大的随机性，而无法直观判断它的大小和相位。

因此很难公式来计算平衡量，但可用实验的方法来解决，图静平衡架其方法如下：选补偿盘作为平衡平面，补偿盘的转速与试件的转速大小相等但转向相反，这时的平衡条件也可按上述方法来求得。

在补偿盘上加一个质量'p m 〔图〕，那么产生离心惯性力对轴的力矩''''='p p p p p l r m M ϕωcos 2根据力系平衡公式〔3〕∑=0A M02='+p M M0cos cos 2222=''''+p p p p l r m l r m ϕϕ要使上式成立必须有⎪⎩⎪⎨⎧'-='-='''=)180cos(cos cos 02222p p p p p l r m l r m ϕϕϕ 〔7〕此时摆架就不振动了，百分表的摆动范围为零。

实验二 刚性转子动平衡实验一、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∑=iSR ）和一个力偶M （等于力系对质心C 的主矩C i Μ)(==∑S m M C ），见图一。

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。

图一 转子系统与力系简化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1r 、2r （称校正半径），与转子上某一参考标记成夹角1θ、2θ处，分别附加一块质量为1m 、2m 的重块（称校正质量）。

如能使两质量1m 和2m 的离心惯性力（其大小分别为211ωr m 和222ωr m ，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11010ψ∠=V V 和22020ψ∠=V V ，其中10V 和20V 是振动位移（也可以是速度或加速度）的幅值，1ψ和2ψ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。

图 1 转子系统与力系简化刚性转子动平衡实验浙江大学，令狐烈一、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；二、实验内容和实验原理1.实验内容采用虚拟仪器技术对一多圆盘刚性转子进行动平衡。

转子系统如图1所示，转子存在原始不平衡质量，左右两个圆盘为平衡平面。

拟测试原始不平衡量及相位，并在两个平衡平面上配重，便残余不平衡量控制在一定范围。

2.实验原理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量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r1和r2)所产生的离心力和动平衡的任务就是在这两个任选的平面(称为平衡基面)内的适当位置（r3平和r4平）加上两个适当大小的平衡重G3平和G4，使它们产生的平衡力与不平衡重量产生的不平衡力大小相等,而方向相反。

此时,ΣP=0且ΣM=0，使该回转体达到动平衡。

三、实验装置 序号 名 称 数量 1 多盘转子系统1 2 调速器 1 3 调速电机 1 4 相位传感器 1 5 双悬臂梁水平位移传感器1 6 电子天平1 7微型计算机（安装清华大学的dynamic balance 软件）1四、实验步骤1. 虚拟仪器接线进入“刚性转子动平衡”程序，点击“设备模拟连接”图标，按图3示用鼠标左键连接虚拟测试仪器，如连线错误，用鼠标左键单击“重新连接”按钮。

确认无误后，用鼠标左键单击“连接完毕”按钮，如果出现“连接错误”的提示，则连接有错，需要按“确定”，再按“重新连接”。

如果出现“连接正确”的提示，按“确定”后，可获得与图4相同的虚拟动平衡仪应用程序界面。

2. 原始不平衡量测试(1) 将转速控制器转速b n 设定为1200r/min ，启动转子2至3分钟使转速保持稳定。

(2) 点击“基频检测”图标，进入图4的状态下，用鼠标左键按下左上角按钮“开始”启动虚拟动平衡仪，点击“A 通道”、“B 通道”进行通道切换。

刚性转子动平衡的方法
刚性转子动平衡是一种通过调整质量分布来减少转子的振动和不平衡力的方法。

以下是几种常用的刚性转子动平衡方法：
1. 质量移动法：将质量加在转子上以改变其质量分布。

通常使用质量试金或质量盘在转子上添加或移除质量，直到达到平衡状态。

这种方法简单直观，但需要多次尝试才能得到最佳平衡。

2. 弹性法：在转子上添加弹性体，例如橡胶块或薄片。

在转子的不平衡位置，弹性体会发生变形，从而减少振动和不平衡力。

这种方法可以精确地控制转子的平衡，但需要设计和制造额外的弹性元件。

3. 切割法：通过切割转子来调整质量分布。

这种方法适用于均匀分布的质量不平衡，它可以通过切割相应位置来调整转子的质量分布。

这种方法需要高精度的加工设备和技术，因此通常用于高精度要求的转子平衡。

4. 镶嵌法：在转子上镶嵌质量块来调整质量分布。

质量块通常是金属块或其他材料，可以通过焊接或固定方式固定在转子上。

通过适当安放和固定质量块，可以实现转子的平衡。

5. 动力学法：通过动力学分析和计算来确定质量分布，以实现转子的平衡。

这种方法通常需要使用专业的动力学软件进行计算和仿真，以确定最佳的质量分布。

它可以考虑转子的各种因素，例如弯曲刚度、扭转刚度等。

这些方法可以单独或结合使用，根据转子的具体要求选择合适的方法进行动平衡。

在实际应用中，需要进行多次试验和调整，以达到更好的动平衡效果。

实验三回转构件的动平衡1实验目的（1）使学生体验采用动平衡试验机对刚性转子进行动平衡的实验过程；（2）通过实验过程，训练学生采用由虚拟仪器和压电传感器、光学传感器共同组成的电子实验系统的应用过程；（3）使学生能够采用智能动平衡设备对刚性转子进行动平衡操作。

2设备和用具（1）所用设备DPH－I型智能动平衡实验台刚性转子平衡质量（磁铁块）游标卡尺计算机测试软件（2）动平衡试验台简介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1DPH－I型智能动平衡机结构DPH－I型智能动平衡机，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，见图1所示。

当被测转子在部件上被拖动旋转后，由于转子动不平衡而不平衡惯性力，迫使支承做强迫震动，安装在两个硬支撑机架上的有源压电力传感器感器受力而产生两路包含有不平衡信息的电信号，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。

三路信号通过数据采集器输入到计算机，并由虚拟仪器进行滤波，幅度调整，FFT变换，校正面之间的分离解算，最小二乘加权处理等。

最终算出两选定平衡面上的不平衡质量（克）和其相位角（度），以及实测转速（转/分）。

图2测试系统组成3实验内容以DPH－I型智能动平衡实验台为试验平台，通过光学和压电传感器测得的动载荷量和相位，对动不平衡的刚性转子在选定的两个平衡校正平面内的不平衡质径积进行测定，并在选定的平面内通过增加并逐步修正平衡质量，最终实现刚性转子的平衡。

4实验原理和实验设备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0.2的转子（小于0.2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P i=0，M i=0。

如图3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。

刚性转子动平衡实验报告刚性转子动平衡实验报告引言刚性转子动平衡是机械工程中一个重要的研究领域，它涉及到机械系统的稳定性、振动和噪音控制等问题。

本文将介绍一项关于刚性转子动平衡的实验，并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的本次实验的目的是通过对刚性转子进行动平衡实验，探究转子的不平衡量对系统振动的影响，并寻找合适的平衡方法，以提高系统的稳定性和运行效果。

实验装置实验装置包括一台转子平衡机、传感器、数据采集系统等。

转子平衡机通过电机驱动转子旋转，传感器用于检测转子的振动信号，数据采集系统用于记录和分析实验数据。

实验步骤1. 将转子安装在转子平衡机上，并确保转子能够自由旋转。

2. 启动转子平衡机，使转子开始旋转。

3. 通过传感器采集转子的振动信号，并将数据传输至数据采集系统。

4. 对采集到的数据进行分析和处理，计算出转子的不平衡量。

5. 根据不平衡量的大小和位置，选择合适的平衡方法进行调整。

6. 重复以上步骤，直至转子的振动达到要求的范围。

实验结果与分析通过实验，我们得到了转子的振动数据，并计算出了转子的不平衡量。

根据实验数据，我们可以发现转子的不平衡量与振动幅值之间存在着明显的关系。

当不平衡量较大时，转子的振动幅值也较大；而当不平衡量较小时，转子的振动幅值较小。

为了减小转子的振动幅值，我们采用了两种常见的平衡方法：静平衡和动平衡。

静平衡是通过在转子上加上适当的质量块，使得转子在静止状态下达到平衡。

通过实验，我们发现静平衡对于较小的不平衡量效果较好，可以有效地降低转子的振动幅值。

然而，对于较大的不平衡量，静平衡的效果较差，需要采用其他平衡方法。

动平衡是在转子旋转的过程中，通过在转子上加上适当的质量块，使得转子在运行状态下达到平衡。

通过实验，我们发现动平衡对于较大的不平衡量效果较好，可以显著地降低转子的振动幅值。

然而，对于较小的不平衡量，动平衡的效果较差，可能会引入额外的不平衡。

结论通过本次实验，我们对刚性转子动平衡有了更深入的了解。

刚性转子动平衡实验报告
实验目的：
通过刚性转子动平衡实验掌握刚体运动基本规律，理解动平衡原理及其在工程实际中的应用。

实验仪器：
1. 刚性转子动平衡实验台
2. 电动机
3. 传感器及信号处理仪器
4. 电子天平
实验原理：
刚性转子动平衡实验是利用精密测量仪器，将刚体旋转中心偏移量计算出来，进而精确调整转子几何中心与旋转中心的距离，从而达到使动力系统维持平衡运动的目的。

其基本原理为：旋转质量与距离成反比，当转子几何中心与旋转中心重合时，质量和
距离最小，动平衡条件最好，反之，当转子几何中心与旋转中心不重合，质量和距离增大，动平衡条件则变差。

实验步骤：
1. 安装传感器，并将其校准，调整电路、使信号正常。

2. 通过电子天平将转子的质量测量出来，并记录下来。

3. 转动电机，测量转子旋转中心的偏移量，并记录下来。

4. 根据实验结果，计算出转子的旋转惯量，得到动平衡条件公式，并计算出转子几何中心与旋转中心的距离以及需要调整的质量。

5. 调整质量或减小距离，将转子几何中心与旋转中心重合。

6. 多次循环实验，直到转子动平衡状态稳定。

实验结果：
经过多次实验，我们最终得到了一份较为理想的实验结果，转子几何中心与旋转中心重合，转子的质量、惯量和偏移量均满足动平衡条件，系统运行平稳，无明显震动。

实验结论：
通过此次实验，我们深刻认识到刚性转子动平衡的重要性，同时也掌握了刚体运动基本规律，理解了动平衡原理及其在工程实际中的应用。

在今后的工程实践中，我们将更加注重刚性转子动平衡的实际应用，力求做到最优化的效果。

第六章机械的平衡机械平衡的目的是尽可能地消除或减小惯性力对机械的不良影响。

为达到此目的，通常需要做两方面的工作：首先，在机械的设计阶段，对所设计的机械在满足其工作要求的前提下，应在结构上保证其不平衡惯性力最小或为零，即进行平衡设计；其次，经过平衡设计后的机械，由于材质不均、加工及装配误差等因素的影响，生产出来的机械往往达不到设计要求，还会有不平衡现象，此时需要用试验的方法加以平衡，即进行平衡试验。

6.1本章知识点串讲【知识点1】刚性转子的静平衡的原理及计算方法一、静不平衡的定义：对于轴向尺寸较小的盘状转子，如齿轮、凸轮等，它们的质量可近似地认为分布在垂直于其回转轴线的同一平面内。

若其质心不在回转线上，当其转动时，偏心质量就会产生离心惯性力。

这种不平衡现象在转子静态时即可表现出来，故称之为静不平衡。

二、静平衡原理：各质量产生的离心惯性力为：13F1 = m1 r1ω2F2 = m2 r2ω2F3 = m3 r3ω2若：F 1+F 2 +F3 ≠ 0——表明此回转体为非平衡回转体。

人为增加一个质量点m P ，该质量点产生一个离心惯性力F P ，F 1+F 2 +F3+F P = 0称对此回转体进行了平衡。

结论：若欲使回转体处于平衡，则各质量点的质径积(或重径积)的矢量和为零。

三、求解方法主要有矢量图解法和坐标轴投影法。

A.矢量图解法其中W i = m i r i ，称为质径积。

用矢量图解法进行求解时，一定要选取合适的比例尺，作图要尽量准确。

平衡条件为：m 1 r 1 + m 2 r 2 + m 3 r 3 + m P r P =0 B.坐标轴投影法【知识点2】刚性转子的动平衡的原理及计算方法一、动不平衡的定义：对于轴向尺寸较大的转子，如内燃机曲轴和机床主轴等，其偏心质量分布在不同的回转平面内。

在这种情况下，即使转子的质心在回转轴线上，由于各偏心质量所产生的离心惯性力不在同一回转平面内，因而将形成惯性力偶，所以仍然是不平衡的。

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。

m1 、m2、…、m i，向径r i、「2、F i；B:选定平衡基面I、面…、r i，方位角0 1、n,将惯性力F i、1、F2、…、F i 和0 2、…、0 i和惯性力F l、F2、…、F2、…、F i分解到所选定的平衡基F 1 、F 2、…、F i，设在i、n面实验五刚性转子动平衡设计与实验、实验目的1、掌握刚性转子动平衡设计的原理和方法；2、掌握在动平衡机上对刚性转子进行动平衡的原理和方法。

二、实验预习的内容1、预习与动平衡相关的知识；掌握动平衡设计的原理和方法；了解动平衡机的结构、工作原理和使用方法；了解动平衡实验的原理和方法。

2、动平衡设计1）动平衡设计原理在转子的设计阶段，尤其在设计高速转子及精密转子结构时，必须进行平衡计算，以检查惯性力和惯性力矩是否平衡。

若不平衡则需要在结构上采取措施，以消除不平衡惯性力的影响，这一过程称为转子的平衡设计。

转子的平衡设计分为静平衡设计和动平衡设计，静平衡设计指对于D/b > 5的盘状转子，近似认为其不平衡质量分布在同一回转平面内，忽略惯性力矩的影响。

动平衡设计指径宽比D/b<5的转子（如多缸发动机曲轴、汽轮机转子等），其特点是轴向宽度较大，偏心质量可能分布在几个不同的回转平面内，因此，不能忽略惯性力矩的影响。

此时，即使不平衡质量的惯性力达到平衡，惯性力矩仍会使转子处于不平衡状态。

由于这种不平衡只有在转子运动时才能显示出来，因此称为动不平衡。

为避免动不平衡现象，在转子设计阶段，根据转子的功能要求设计转子后，需要确定出各不同回转平面内偏心质量的大小和位置，然后运用理论力学中平行力的合成与分解的原理，将每一个离心惯性力分解为分别作用于选定的两平衡基面内的一对平行力，并在每个平衡基面内按平面汇交力系求解，从而得出两个平衡基面分别所需的平衡配重的质径积大小和位置，然后在转子设计图纸上加上这些平衡质量，使设计出来的转子在理论上达到平衡。

2）转子动平衡设计的方法及步骤A :根据转子的结构确定出偏心质量所在的平面，并计算出各个偏心质量上所加的配重为m i 、m n ，其向径为r i 、r n ,其方位角为0i 、0 n ；确定两个平 衡基面I 、n 的距离L 和各个偏心质量分别到平衡基面I 的距离 「1、「2、…、I i 和到平衡基面n 的距离I 1、丨2、…、I i ,；C ：分别列出平衡基面i 、n 动平衡方程式计算出 mi r I 、m n r n 和 0 i 、0 n ；(2)选取m i 、m n 在平衡基面的向径r i 、r n ,计算出m i 、m n o1、 I2、 n vi+匚吋12+ —m 2r 2 + - L 22十殳LL I ；mV n + [HV i r mzSI" [mri-O + -l^m i r^ 0D :求解 m i 、0i 和 m n 、0 n o 解法一：(1) 取质径积(m i r i )比例卩mr ；(2) 分别作出平衡基面I 、n 质径积矢量多边形, 求出m i r I 、0 I 和 m n r n 、0 n ；(3)分别选取平衡质量出 m i 、m n o解法二：(1)列出平衡基面I 、 m i 、m n 在平衡基面I 、n 的动平衡方程式分别在 「I ‘‘ X : mic0电=一古 m 1r s 芍Y: mirs i ni = — * m 1r s^ n*^ x ：m f co%n = "¥ mir cOs* Y: m f si% =- ^m i SinSn 的向径为 r I 、 r n ，计算x 、y 方向上的投影方程式I. ‘‘ im 2r ©os L‘‘ m 2r sinI； m 2r cosm i r 卩sin ) mv ®os )r r+ ■^m 2r 2si n 日 2 + …十 mj i Si n®)3、动平衡设计报告1）转子结构图2）转子动平衡设计参数：平衡基面的位置、转子材料密度P、不平衡质量所在回转平面位置、不平衡质量所在的向径r i和方位角0 i、不平衡质量m i、平衡基面之间的距离L、平衡质量m i、m n在平衡基面上的向径r i、r“。

第1篇一、实验目的1. 掌握刚性转子动平衡设计的原理和方法；2. 掌握在动平衡机上对刚性转子进行动平衡的原理和方法；3. 了解动平衡机的结构、工作原理和使用方法；4. 了解动平衡实验的原理和方法。

二、实验原理刚性转子动平衡实验主要基于回转体动平衡原理。

当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性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G2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）内的适当位置（r1平和r2平）加上两个适当大小的平衡重G1平和G2平，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，方向相反，即P0且M0，该回转体达到动平衡。

三、实验设备与材料1. CS-DP-10型动平衡试验机；2. RYS-5A闪光式工业动平衡试验机；3. YYQ—50型硬支承工业动平衡机；4. 各类转子；5. 加重块；6. 天平；7. 橡皮泥；8. 手工具。

四、实验步骤1. 准备实验材料，包括各类转子、加重块、天平等；2. 按照实验要求，将转子安装在动平衡机上；3. 对转子进行初步平衡，调整转子在动平衡机上的位置，使转子达到静平衡；4. 使用动平衡机检测转子在高速旋转时的不平衡量；5. 根据检测到的不平衡量，计算所需平衡重的大小和位置；6. 在转子适当位置加上平衡重，使转子达到动平衡；7. 再次使用动平衡机检测转子不平衡量，验证动平衡效果；8. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验过程中，通过调整转子在动平衡机上的位置，使转子达到静平衡；2. 使用动平衡机检测转子在高速旋转时的不平衡量，根据检测结果计算所需平衡重的大小和位置；3. 在转子适当位置加上平衡重，使转子达到动平衡；4. 再次使用动平衡机检测转子不平衡量，验证动平衡效果，实验结果符合要求。

六、实验结论1. 通过本次实验，掌握了刚性转子动平衡设计的原理和方法；2. 掌握了在动平衡机上对刚性转子进行动平衡的原理和方法；3. 了解动平衡机的结构、工作原理和使用方法；4. 了解动平衡实验的原理和方法。

一、实验目的1. 掌握刚性转子动平衡的基本原理和步骤。

2. 熟悉动平衡试验机的操作方法。

3. 通过实验验证动平衡原理在工程实际中的应用。

二、实验设备及工具1. CS-DP-10型动平衡试验机2. RYS-5A闪光式工业动平衡试验机3. YYQ—50型硬支承工业动平衡机4. 各类转子、加重块5. 天平6. 橡皮泥7. 手工具三、实验原理动平衡原理是通过对转子进行配重或去重，使转子在旋转过程中产生的离心惯性力达到平衡，从而消除振动。

实验中，通过测量转子在旋转过程中的振动数据，分析转子不平衡的位置和程度，然后在适当的位置添加或去除平衡块，使转子达到动平衡。

四、实验步骤1. 准备工作：检查实验设备和工具，确保其正常工作。

将待测试的转子清洗干净，并检查其表面光滑和无损伤。

2. 安装转子：将转子安装到动平衡试验机上，确保转子的轴线与试验机的轴线重合。

根据转子的设计要求，确定试验转速。

3. 进行试验：a. 启动动平衡试验机，让转子旋转。

b. 使用传感器收集振动数据，包括振动幅值和相位。

c. 记录振动数据，以便后续分析。

4. 数据分析：a. 利用专业分析软件对振动数据进行分析，找出转子不平衡的位置和程度。

b. 根据分析结果，确定添加或去除平衡块的位置和大小。

5. 调整平衡：a. 在确定的位置添加或去除平衡块，调整转子的动平衡。

b. 重复步骤3和步骤4，直到转子的振动达到可接受的标准。

6. 测试验证：对经过平衡调整的转子进行再次振动测试，验证平衡效果是否符合要求。

五、实验结果与分析1. 实验数据：在实验过程中，记录了转子在不同转速下的振动数据。

数据表明，转子在低转速时振动较大，随着转速的提高，振动逐渐减小。

2. 分析结果：通过分析振动数据，确定了转子不平衡的位置和程度。

在分析结果的基础上，确定了添加或去除平衡块的位置和大小。

3. 平衡效果：经过平衡调整后，转子的振动明显减小，达到可接受的标准。

六、结论通过本次实验，掌握了刚性转子动平衡的基本原理和步骤，熟悉了动平衡试验机的操作方法。

刚性转子动平衡实验一、实验目的1．加深对转子动平衡概念的理解；2．掌握刚性转子动平衡试验的原理及方法；二、实验设备1．CS-DP-10型动平衡试验机（西安交大监造）；2．刚性转子试件；3．平衡块；4．百分表：0.01～5MM 、磁性表座。

5． 平衡块三、CS-DP-10型动平衡试验机的结构与工作原理1． 动平衡机的结构动平衡机原理简图如图1、图2所示。

如图1所示，待平衡试件3安装在框形摆架2的支承滚动上，摆架左端固结在工字形板簧1中，右端悬臂。

电机动9通过O 型皮带10拖动试件旋转；当试件存在不平衡质量时，通过转子的旋转，则产生离心惯性力使摆架绕工字形板簧上下周期性地振动。

通过百分表5观察振幅大小，即测量不平衡量的大小，而不平衡量的相位测量系统由差速器4和补偿盘6组成。

差速器4安装在摆架右端，它的左端为转动输入端（N 1）通过柔性联轴器与试件联接；右端为输出端（N 3）与补偿盘固联。

差速器由齿数和模数相同的三个圆锥齿轮①②③和一个蜗轮（转臂H ）组成一个周转轮系。

（1）当差速器的转臂蜗轮H 不转动时即0=H n ，则差速器为定轴轮系，其传动比为 即 13n n -= （1）这时补偿盘6的转速3n 与试件的转速1n 大小相等转向相反。

（2）当1n 和H n 都转动时则差速器为速度合成的差动轮系，由传动比公式得132n n n H -= （2）蜗轮的转速H n 是通过手柄摇动蜗杆，经蜗杆蜗轮副大速比的减速后蜗轮的转速1n n H 〈〈。

当H n 与1n 同向时由（2）式可知13n n 〈-，这时3n 仍与1n 反向转动但速度减小。

当H n 与1n 反向时由（2）式可知13n n -〉，这时3n 转向仍不就但速度增加。

因此可见当手柄不动时补偿盘的转速与试件的转速大小相等转向相反；正向摇动手柄（蜗轮与试件转动方向相同）补偿盘减速；反向摇动手柄则补偿盘加速。

这样可改变补偿盘与试件圆盘之间的相对角位移。

为作平衡工艺时确定平衡相位提供了结构保证。