校正面的選擇

消除轉子的不平衡，使其處于平衡狀態的操作叫作平衡校正，平衡校正是在垂直與轉子軸線的平面上進行的，該平面稱為校正平面。

只需要在一個校正面內校正平衡的方式，稱為消除轉子的不平衡，使其處于平衡狀態的操作叫作平衡校正，平衡校正是在垂直與轉子軸線的平面上進行的，該平面稱為校正平面。

對于薄盤形狀的轉子，力偶不平衡很小，實用上都只做單面平衡。例如飛輪，砂輪，風扇葉片，離合器盤，以及最大外徑為其凈長度的5倍以上的轉子等。

對于初始不平衡量很大，旋轉時振動過大的轉子，在作動平衡之前要做單面平衡，以消除靜不平衡。校正最好是在重心所在的平面內進行，以減少力偶不平衡。若重心所在平面不允許去重時，一般應在位于重心所在平面兩側的兩個平面內進行。

對于剛性轉子而言，一般具有靜不平衡與偶不平衡。可在任意選擇的與軸線相垂直的兩個校正平面內校正其不平衡，即所謂的雙平面平衡。校正方法一般采用加重或去重的方式進行。校正平面的位置一般由轉子的結構決定。為減少在平衡操作中所花費的時間和勞力，應設法減少校正量，為此在可能的條件下，盡可能地增加兩校正面的距離和校正半徑，以取得好的平衡效果。

對于曲軸之類的轉子，由于不平衡量校正的角度位置受到限制，用兩個校正面達不到平衡要求，因此需要采用三面或五面方式。對于實際工作轉速接近或超過臨界轉速的轉子，在工作狀態下已經呈撓性，故在平衡時必須考慮旋轉引起的撓曲。當實際工作轉速接近臨界轉速時，可用多轉速兩個以上校正面平衡；當轉子轉速遠遠超過一階臨界轉速，而達到二階臨界轉速時，就必須采用四校正平面以上的平衡法。

2校正平面數目

校正平面數目和軸向位里的選取根據振型法的原理，有N法和N+2 法，即根據待平衡的振型階數N確定校正平面的數目。主要原則是平衡低階振型時采用N+2平面，平衡高階振型時采用N個平面。

至于校正平面軸向位置的選取，要考慮以下兩點：

能使平衡重量在相應振型下產生較大的平衡效果；

在平面上加重的可能性和方便性。

但在實際平衡中，選取的校正平面不但要平衡一階和二階，而且還要平衡三階，要滿足以上兩個條件是比較困難的。所以校正平面實際選取一般盡可能均布在轉子的有效長度內，這樣近似地能滿足上述兩個條件，而且對于減少高階不平衡量也有利。

對于影響系數法，校正平面的數目和軸向位置的確定，都應該以振型法為依據，否則，可能會導致計算出的校正質量過大，在實際中無法實現，或顯著破壞高階振型的平衡。

3平衡轉速

平衡的目標是保證轉子在一定轉速范圍內振動滿足要求。對于工作轉速至少大于一階臨界轉速的柔性轉子，不但要保證工作轉速下振動滿足要求，而且要保證啟停過程中平穩地通過各階臨界轉速。

4平衡時振動測點

對于振型法，從理論上來說取一個振動測點即可。對于影響系數法，方程組有解的條件是校正平面數目< 二測點數目*平衡轉速數目。實際中為減少測量誤差，往往要取多個振動測點，運用最小二乘法等來求解。

測點數的確定包括：測點軸向位置的選取和測點方向的選取。

軸向位置的選取原則為：

原始振動大；

距校正平面較近，且對該平面的加重敏感。

對于其他測點應盡量拋棄，一方面為了減少測點數，另一方面因為這些測點的影響系數正確性較差，代入方程會顯著降低校正質量計算的準確性。

測點方向的確定，從理論上說，軸承XYZ三個方向的振動都可以作為平衡計算的依據，但是與不平衡質量有較好線性關系的，一是垂直振動，二是水平振動，最差的是軸向振動。而且水平和軸向振動中，往往會含有較大的非基頻分量（不平衡分量為基頻分量） 。

5試加平衡質量的選取

無論采用哪種平衡方法，在確定平衡重量之前，都必須正確地選取試加質量。試加平衡質量選取得是否恰當，將直接影響到平衡試驗的成敗，特別是在測振幅的平衡中。當轉子嚴重不平衡時或軸承振動過大時，如果試加平衡質量過小，將不會使軸承振動產生顯著的變化，也就無法求得正確的校正質量的大小和相位。

試重的選取包括大小和相位兩個方面，相位的選取一般根據平衡經驗并參考平衡的歷史記錄。

試重的選取主要原則為：

最好加在原始不平衡的反方向，以引起振動的減少；

試重大小要合適，既要引起一定的振動變化，又不能引起太大的振動變化。

當轉子支承在平衡臺上進行平衡實驗時，單個平衡面試加平衡的大小可由下式計算：

式中，A0為原始振動幅值；K為平衡臺靈敏度系數，m/ (g.m)。

平衡臺靈敏度系數K對剛性一、二階振動是不同的。對于搖擺式和彈性式平衡臺，轉子重5~40T ，在一階振型下，K1=1.5~2.0 m/(g.m)；在二階振型下，K2=3.0~4.0m/(g.m)。轉子的質量大小不同，靈敏度系數也就不同。一般地，質量小的轉子取上限，質量大的轉子取下限。

當轉子在自身支承上進行平衡實驗時，每個試加質量由下式估算：

式中：

P——轉子某一側面的試加質量，kg；

A0——轉子某一側面軸承原始振動幅值，m；

r——試加平衡質量的安裝半徑，m；

ω——平衡時轉子的角速度，rad/s；

M——轉子的質量，kg；

g——重力加速度，m/s2；

s——靈敏度系數，對發電廠中的旋轉機械，其值可參考下表。

轉子靈敏度系數參考表（單位：μm/rad2）

編輯：黃飛