机床现场动平衡的应用

　　【摘要】由于不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动、产生噪音和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。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。
　　【关键词】机床现场；平衡应用
　　0.引言
　　随着机床行业的飞速发展，仅仅对机床精度的保证已经不能满足客户的需要，在振动，噪声等多方面都需要我们更进一步的提高。
　　动平衡的应用范围十分广泛，任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动，产生噪音和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。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。风机叶轮、电机转子、机床主轴、内燃机曲轴、汽轮机转子、陀螺转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中，都需要经过平衡才能平稳正常的运转。
　　现在行业中应用的动平衡仪种类繁多，有国产的，也有进口的，虽然功能有些不同，但其基本的应用均相似。从现场动平衡在机床行业中的应用来看，主要是给主电机带轮、机床主轴及整机在高速运转下做动平衡。本文将针对便携式动平衡仪对机床振动、噪声的改善做一些介绍。
　　1.现场动平衡的特点
　　①不需要大型的平衡设备，仅使用便携式现场测试仪器。
　　②对生产和工作影响最小。
　　③方法简单，便于操作人员掌握。
　　2.现场动平衡原理
　　为了确定待平衡转子校正质量的大小和位置，可利用安放试重的方法，临时性地改变转子的质量分布（当条件不允许安放试重时，可采用减重的方法），测量由此引起的振动大小和相位的变化，由试重质量的影响效果确定真正需要的校正质量的大小和安放位置。
　　3.现场动平衡方法
　　一般在做动平衡前，需要先进行振动测试，测出转子转动时产生最大振幅的转数，并记录下振幅值，若其超出规定的范围，我们就需要对其进行动平衡校正。
　　3.1确定平衡质量等级
　　一台理想的平衡状态的机器应该完全没有不平衡。但实际上，不可能达到完美无缺的平衡状态，对于不同类型的机器，所谓振动太大其含意有很大不同，根据实际工作需求，按转子平衡要求进行分类十分重要。
　　根据国际标准化组织（ISO）标准制定的平衡质量等级，列出每一平衡质量等级中一些典型的实例。平衡质量等级G是最大允许的相对不平衡量e（即偏心距）与转子最大工作角速度ω的乘积。
　　若已知转子质量M，便可由式
　　U=M*G*60*103/（2∏rn）
　　（U：允许不平衡量M：转子质量G：平衡等级r：校正半径n：转速）
　　算出最大允许不平衡量U。
　　3.2单面动平衡
　　作完振动频谱分析并选定试重质量后，现场单面动平衡的步骤：
　　①安置加速度传感器（振动传感器）和光电传感器并将它们与测量仪器联接起来。
　　②开动机器至振幅最大的转速。
　　③测量并记录初始振动水平和相位。
　　④停止机器转动，把选定的试重质量安置在校正圆上（即安置在要作校正的半径为的圆上），作好试重质量位置标记（此位置即为零位）。
　　⑤重新启动机器，测量并记录新的振动水平和相位。
　　⑥停止机器转动，除去试重质量。
　　⑦按照仪器显示的质量和角度安装配重。
　　⑧再次启动机器，测量残余振动，即测量经过平衡后的振动水平，并与初始振动比较平衡效率。
　　⑨当振动不合时，重复进行上述操作直至振动满足要求。