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技術(shù)文章
主軸動平衡的方法
點擊次數(shù)：730 發(fā)布時間：2014-12-16
機(jī)床高速化的應(yīng)用和發(fā)展，要求主軸轉(zhuǎn)速提高。但機(jī)床主軸組零件在制造過程中，不可避免會因材質(zhì)不均勻、形狀不對稱、加工裝配誤差而導(dǎo)致重心偏離旋轉(zhuǎn)中心，使機(jī)床產(chǎn)生振動和振動力，引起機(jī)床噪聲、軸承發(fā)熱等。隨著轉(zhuǎn)速升高，不平衡引起的振動越加激烈。
由于機(jī)床主軸組件轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的變形很小，為了簡化計算，故視其作為剛性轉(zhuǎn)子的平衡方法來處理。將轉(zhuǎn)子視作剛體，且假定工作時，不平衡離心力作用下的轉(zhuǎn)軸不會發(fā)生顯著變形。為此在這些條件下剛性轉(zhuǎn)子的許多復(fù)雜不平衡狀態(tài)，可簡化為力系不平衡來處理，即可在任意選定的兩個平面上增加或減去兩個等效于Ud1，和Ud2的動平衡力使其平衡。剛性轉(zhuǎn)子動平衡一般為低速動平衡，一般選用*臨界轉(zhuǎn)速的1/3以下。
相關(guān)術(shù)語
不平衡:由于離心力的作用而在軸承上產(chǎn)生振動或運動原因的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布狀態(tài)。
殘留不平衡U:平衡處理后留下來的不平衡。
相對不平衡e:不平衡除以轉(zhuǎn)子質(zhì)量得到的值，它等于離心力對于軸中心的位移。
平衡程度G:是相對不平衡與角速度的乘積。
平衡處理:為使作用在軸承上的與旋轉(zhuǎn)速度同步的振動和力處在限定以內(nèi)，而對轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布進(jìn)行調(diào)整的作業(yè)。
滿鍵:是對具有鍵槽的旋轉(zhuǎn)軸和配合部件，進(jìn)行zui終裝配時用的鍵或者等同的鍵。
半鍵:是對具有鍵槽的旋轉(zhuǎn)軸或者配合零件，各自單獨進(jìn)行動平衡處理時使用的鍵。這種不平衡與zui終組裝時用的鍵(埋在旋轉(zhuǎn)軸或配合部件的鍵槽中的不平衡)相當(dāng)。
剛性轉(zhuǎn)子不平衡且的表達(dá)和精度要求
轉(zhuǎn)子平街程度G
也稱偏心速度，它不僅表示了轉(zhuǎn)子不平衡程度，而且還表示了轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心距與工作轉(zhuǎn)速間的關(guān)系。
G=e×wmm/s
e——相對不平衡，mm;
w——實際使用的zui高角速度rad/s。如果用旋轉(zhuǎn)速度n(r/min)來代替，則:w=2pn/60
1.進(jìn)行由不平衡引起的振動、力、噪聲等現(xiàn)場試驗或?qū)嶒炇以囼?，確定平衡程度。
2.通過計算求得作用到軸承上的不平衡力，達(dá)到軸承的允許限度時的允許不平衡，從而確定不平衡程度。
在JISBO905-1992標(biāo)準(zhǔn)中列出參考附表1，表中示出了對于形式、大小以及旋轉(zhuǎn)速度不同的有代表性剛性轉(zhuǎn)子，按經(jīng)驗得到動平衡程度等級的推薦值。
機(jī)床主軸平衡程度等級為G1、G2.5級機(jī)床主軸軸系的傳動零件平衡程度等級為G6.3、G16。
高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及軸承剛性低的機(jī)械通常選用平衡程度值小的，相反選用大值。
另外，旋轉(zhuǎn)部份的質(zhì)量與機(jī)械整體質(zhì)量之比較小時.通常選用的平衡程度值要大。
由于機(jī)床主軸組件轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的變形很小，為了簡化計算，故視其作為剛性轉(zhuǎn)子的平衡方法來處理。將轉(zhuǎn)子視作剛體，且假定工作時，不平衡離心力作用下的轉(zhuǎn)軸不會發(fā)生顯著變形。為此在這些條件下剛性轉(zhuǎn)子的許多復(fù)雜不平衡狀態(tài)，可簡化為力系不平衡來處理，即可在任意選定的兩個平面上增加或減去兩個等效于Ud1，和Ud2的動平衡力使其平衡。剛性轉(zhuǎn)子動平衡一般為低速動平衡，一般選用*臨界轉(zhuǎn)速的1/3以下。
相關(guān)術(shù)語
不平衡:由于離心力的作用而在軸承上產(chǎn)生振動或運動原因的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布狀態(tài)。
殘留不平衡U:平衡處理后留下來的不平衡。
相對不平衡e:不平衡除以轉(zhuǎn)子質(zhì)量得到的值，它等于離心力對于軸中心的位移。
平衡程度G:是相對不平衡與角速度的乘積。
平衡處理:為使作用在軸承上的與旋轉(zhuǎn)速度同步的振動和力處在限定以內(nèi)，而對轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布進(jìn)行調(diào)整的作業(yè)。
滿鍵:是對具有鍵槽的旋轉(zhuǎn)軸和配合部件，進(jìn)行zui終裝配時用的鍵或者等同的鍵。
半鍵:是對具有鍵槽的旋轉(zhuǎn)軸或者配合零件，各自單獨進(jìn)行動平衡處理時使用的鍵。這種不平衡與zui終組裝時用的鍵(埋在旋轉(zhuǎn)軸或配合部件的鍵槽中的不平衡)相當(dāng)。
剛性轉(zhuǎn)子不平衡且的表達(dá)和精度要求
轉(zhuǎn)子平街程度G
也稱偏心速度，它不僅表示了轉(zhuǎn)子不平衡程度，而且還表示了轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心距與工作轉(zhuǎn)速間的關(guān)系。
G=e×wmm/s
e——相對不平衡，mm;
w——實際使用的zui高角速度rad/s。如果用旋轉(zhuǎn)速度n(r/min)來代替，則:w=2pn/60
1.進(jìn)行由不平衡引起的振動、力、噪聲等現(xiàn)場試驗或?qū)嶒炇以囼?，確定平衡程度。
2.通過計算求得作用到軸承上的不平衡力，達(dá)到軸承的允許限度時的允許不平衡，從而確定不平衡程度。
在JISBO905-1992標(biāo)準(zhǔn)中列出參考附表1，表中示出了對于形式、大小以及旋轉(zhuǎn)速度不同的有代表性剛性轉(zhuǎn)子，按經(jīng)驗得到動平衡程度等級的推薦值。
機(jī)床主軸平衡程度等級為G1、G2.5級機(jī)床主軸軸系的傳動零件平衡程度等級為G6.3、G16。
高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及軸承剛性低的機(jī)械通常選用平衡程度值小的，相反選用大值。
另外，旋轉(zhuǎn)部份的質(zhì)量與機(jī)械整體質(zhì)量之比較小時.通常選用的平衡程度值要大。