转动件的平衡

(1)单面(静)平衡

对于具有一个校正平面的转子，在该校正平面上测量的许用不平衡量等于U_per。

(2)双面(动)平衡

1)适用于所有转子的通用方法

本方法适用于各类转子并考虑了校正平面的位置和校正平面上剩余不平衡量间最不利的相位关系。

令U_perⅠ和U_perⅡ分别为正平面Ⅰ和Ⅱ上的许用不平衡量，其确定方法如下：

选择一个支承作为参考点，所有距离在该参考点到另一支承一侧时为正。

设支承间距为L，参考支承到校正平面Ⅰ的距离为a，校正平面间距离为b(图1)。

图1  用方法计算中所使用的转子参数

图2  转子诸参数

根据本方法注^①的定义确定参考支承的许用不平衡量与转子许用不平衡量U_per的比例为K，则另一支承的许用不平衡量为(1-K)U_per，两支承的许用不平衡量之和等于U_per。

根据本方法注^②确定校正平面Ⅱ及Ⅰ上的许用不平衡量之比为R＝ U_perⅡ/ U_perⅠ。

按下列方程计算U_perⅠ的四个值：

                           (1)

                           (2)

                                   (3)

                                   (4)

从上述4个方程求得的值中选取绝对值最小的，作为校正平面Ⅰ上的许用不平衡量U_perⅠ。

利用下式计算校正平面Ⅱ上的许用不平衡量U_perⅡ。

U_perⅡ＝RU_perⅠ                                (5)

如果校正平面Ⅰ及Ⅱ上的剩余不平衡量都分别不超过U_perⅠ和U_perⅡ，则转子具有所要求的平衡品质。

2)校正平面间距远小于支承间距转子的一般方法

这种方法特别适用于因两校正平面上不平衡同相或反相180°造成许用不平衡量有很大差异的转子、校正平面间距远比支承间距小的转子及两个校正平面都位于同一外伸端的悬臂转子。

将U_per分配到各校正平面时，应使每个支承平面上的剩余不平衡量之比与工作支承上许用动载荷之比有相同的比值。如果在工作支承平面进行测量是不可能的，则应选择尽量靠近工作支承的平面。

3)通用方法计算实例

转子种类：透平转子(图2)

平衡品质等级：G2.5

转子质量：m＝3600kg

工作转速：n＝4950r/min

根据表平衡品质的确定中式(1)，许用不平衡度

根据表平衡品质的确定中式(2)，许用不平衡量

U_per＝me_per＝3600×4.8＝17.3×10³(g·mm)

第一种情况：

K＝0.5(参考支承处的许用不平衡量与转子许用不平衡量的比例系数)

R＝1(两校正平面Ⅰ及Ⅱ上的许用不平衡量的比例系数)

根据式(1)　　　　　U_perⅠ＝9.9×10³g·mm

根据式(2)　　　　　U_perⅠ＝18.9×10³g·mm

根据式(3)　　　　　U_perⅠ＝7.7×10³g·mm

根据式(4)　　　　　U_perⅠ＝-18.9×10³g·mm

其中绝对值最小的为：

U_perⅠ＝7.7×10³g·mm

又因U_perⅡ＝RU_perⅠ，故

U_perⅡ＝7.7×10³g·mm

转子许用不平衡量为

U_perⅠ+ U_perⅡ＝15.4×10³g·mm＜ U_per

第二种情况：

根据式(1)～式(4)，分别有

U_perⅠ＝6.3×10³g·mm

U_perⅠ＝21.8×10³g·mm

U_perⅠ＝6.3×10³g·mm

U_perⅠ＝-10.2×10³g·mm

其中绝对值最小的为：

U_perⅠ＝6.3×10³g·mm

又因U_perⅡ＝RU_perⅠ，故

U_perⅡ＝11.0×10³g·mm

转子许用不平衡量为

U_perⅠ+ U_perⅡ＝17.3×10³g·mm≤U_per

注：①K值取决于不同的设计及操作条件，多数情况下其值为0.5；特殊情况下，如支承的载荷容量或刚度不同时，允许一支承相对于另一支承有不同的剩余不平衡量，这是需要的。这种情况下，K值允许在0.3～0.7之间变化。

②在实际应用的大多数场合，比例R应选为1；特殊情况下，例如两个校正平面上的预期不平衡显著不同时，选用不同的R值更合适，各支承平面上的剩余不平衡量是独立于R值的。R值如超出0.5～2.0的范围是不实际的。