专用动平衡机的机械结构设计原理及力学原理

一、专用动平衡机机械结构设计原理

平衡机机械系统主要由两大系统组成： 驱动系统（它驱动被测转子达到所需的平衡转速）、摆架系统（它支承被平衡工件，并使之在不平衡力作用下产生振动）。

1、驱动系统:

驱动系统包括电机、传动装置（变速装置）、制动装置、传动方式（联轴节）等。主轴的一端安装角度盘，用来指示工件不平衡相位。另外主轴上还装有光电传感器，用来产生基准信号。为了使被平衡工件达到所需的转速，首先确定电动机拖动功率及传递的转矩，按传动元件的尺寸参数，结合被平衡工件的规格、类型及平衡精度要求，设计装卸夹具，确定工件与主轴联接方式。

总之，驱动系统要保证被平衡工件在测量过程中有稳定的转速；避免驱动系统零部件在测量过程中，对工件振动特性产生不良影响。

2、摆架系统:

摆架系统包括轴承（滚轮）、摆架、弹性元件等。轴承与摆架连成一体，通过弹性元件与支承架联接，工件安装在两支承架之间与摆架组成振动系统，旋转时，由于工件不平衡，在离心力作用下被迫振动，通过传感器将摆架的振动量转换为电信号，输入测量回路。在摆架系统的结构设计中，要选择适当的支承方式确定框架的结构形式，以及与之相适应的元件，且要保证平

衡工件在平衡机要求重量范围内，故摆架应有足够尺寸的刚度。同时鉴于要确保平衡机有较高的灵敏度，又要求摆架重量适当，所以摆架系统设计是平衡机结构设计中最关键的一个环节。

二、力学原理

1、转子两面平衡原理:

任何一个不平衡刚性转子都可在两个与转轴垂直的平面上进行平衡校正，这就是刚性转子两面平衡原理，专用动平衡机机械系统就是根据这个平衡原理进行设计的。

2、硬支承平衡机机械特性和校正平面解算:

硬支承平衡机是3% 年代发展起来的新品种， 其支承刚度大，故转子支承系统的固有频率很高，且远远高于平衡转速， 因此转子支承振幅很小， 转子惯性力可忽略不计。由于转子不平衡量是以力形式作用在支承上， 所以，只要测出支承所受力，就能得到不平衡量，然后通过标准转子加试运转进行调整，再根据转子的几何尺寸，则无需启动机器就能调整好系统。

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