動平衡原理
平衡是什麼?
簡易的來解釋，平衡係以力或力矩互相抵消，形成平衡穩定的狀態。如下圖天平槓桿W1為左側重量 , A為W1與支點間的距離；W2為右側重量，B為W2與支點間的距離。若要達平衡狀態，由力學原理我們可得知
W1 *A=W2*B
偏心距為何?
在理想的情况下，旋轉軸中心線與旋轉體質量重心軸線相對重合。當兩者不相對重合時，旋轉體質量重心軸線與旋轉軸中心線的距離稱為偏心距。如下圖，一般常見使用千分表量測旋轉件的偏心量，量測出的距離的1/2既為偏心量e。
造成轉子偏心原因很多，例如組裝上的誤差、加工及配合公差的累計誤差、轉子質量分布不均勻…等等。當轉子偏心在做環繞運動時，轉子質量分布不均勻的不平衡量，會產生一種週期變化的離心力，這個力的變化頻率與轉子的轉速相同。此離心力對軸承造成徑向及軸向壓力，在一般的機械工作時，會引發振動、增加噪音、並縮短軸承的壽命…等等。
不平衡型態
我們由上述說明中，對平衡及偏心有一定程度的了解後。接下來須進一步了解，造成轉子質量分布不均勻(不平衡)型態，可分為三種:
旋轉體重心軸線與旋轉軸線偏離而造成的質量分布不均勻的情況可分為:
- 靜不平衡(Static Unbalance): 重心軸與旋轉軸兩軸線平行偏離，造成旋轉體轉動不穩定的不平衡質量稱為｢靜不平衡｣(Static Unbalance)，旋轉體旋轉時沿著徑向的方向不穩定的擺動；對軸承徑向產生壓力，於靜態中就可對其實施平衡校正。
- 力偶不平衡(Couple Unbalance): 重心軸與旋轉軸兩軸線交錯偏離，造成旋轉體轉動不穩定的不平衡質量稱為｢力偶不平衡｣(Couple Unbalance)，旋轉體旋轉時沿著軸向的方向不穩定的擺動；這兩個不平衡質量所產生的離心力大小相同、方向成180ﾟ相反、徑向力相互抵消，對軸承軸向產生壓力。此種型態無法靜態中實施平衡校正，必須使轉子轉動利用動力學原理，讓不平衡產生離心力，計算出不平衡的大小及位置。
- 動不平衡 (Dynamic Unbalance ) : 兩軸線平行並交錯偏離，造成旋轉體轉動不穩定的不平衡質量稱為｢動不平衡 =靜不平衡 + 偶不平衡｣(Dynamic Unbalance = Static Unbalance + Couple Unbalance)，旋轉體旋轉時沿著軸向及徑向的方向不穩定的擺動；對軸承軸向及徑向產生壓力。此種型態無法靜態中實施平衡校正，必須使轉子轉動利用動力學原理，讓不平衡產生離心力，計算出不平衡的大小及位置。
不平衡校正方法
- 一般轉子屬於｢靜不平衡｣的型態，比較適用於單平面動平衡的校正方式，常應用於薄型轉子，如: NB風扇、工具機砂輪、傳輸用皮帶輪…等等。
- ｢偶不平衡｣ 及｢動不平衡｣ 型態不適用單平面的校正方式，適用雙平面動平衡校正，常應用於長度較長的轉子，如: 馬達電樞、工具機主軸、軸流扇、伺服器散熱風扇…等等。
靜不平衡與力偶不平衡的關係公式
- 靜不平衡（Static Unbalance）：P1與P2不平衡量大小及角度差等於0 。
- 偶不平衡（Couple Unbalance）：當Static Unbalance等於0； P1與P2不平衡量大小相等及角度差等於180°。
- 動不平衡（Dynamic Unbalance）：P1與P2不平衡量大小差 >0 or <0及角度差介於0~180°。
