動平衡規範
源由:
轉子因不平衡造成轉子偏心,轉動時的離心力對軸承造成了負載,進而對機械造成了危害。而理想轉子的偏心距必須為零,所以當轉子有偏心距過大時,轉子必須進行校正,完全的將轉子偏心距校正為零是無法達成的。
因此國際標準組織(ISO)針對平衡制定了11個級別,每個級別以2.5倍作為間距,G的數字越小表示平衡精密等級約高。平衡等級依照機械型態、大小,可以得到合格轉子的允許偏心距,單位為公克×毫米/公斤(g*mm/kg)。
ISO1940 平衡等級
平衡等級 | 平衡品質上限值 mm/s (eper*ω/1000) |
轉子的種類一例 |
G 4000 | ≤4000 | 具有剛性支撐的奇數氣缸,如船用低速柴油發動機的曲軸傳動系統 |
G 1600 | ≤1600 | 剛性支撐的大型二衝程發動機曲軸傳動系統 |
G 630 | ≤630 | 剛性支撐的大型四衝程發動機曲軸傳動系統 彈性支撐的船用柴油機的曲軸傳動系統 |
G 250 | ≤250 | 剛性支撐的高速四缸柴油機的曲軸傳動系統 |
G 100 | ≤100 | 汽車、貨車鐵路車輛(汽油或柴油)的六缸或六缸以上的高速柴油發動機傳動系統 |
G 40 | ≤40 | 汽車車輪、輪轂、車輪整體、傳動軸 彈性支撐的六缸和多缸高速四衝程發動機曲軸傳動系統 |
G 16 | ≤16 | 特殊要求的傳動軸(螺旋槳軸,萬向軸) 粉碎機配件;農業機械配件;用於汽車,卡車和鐵路車輛的(汽油,柴油)發動機零件 特殊要求的六缸和多缸發動機曲軸傳動件 |
G 6.3 | ≤6.3 | 加工設備 船用主渦輪機(商用船) 高速分離機的鼓輪 紙捲、印刷輥輪 風扇;航空燃氣渦輪機的轉子部件;泵的葉輪 機床及一般機器零件;普通電機轉子 無特殊要求的中型和大型發動機(軸向中心高度至少為80 mm或以上的電機零件) 對振動較小或有隔振(主要是大規模生產的)小型電樞 具有特殊要求的傳動部件 |
G 2.5 | ≤2.5 | 燃氣和蒸汽渦輪、船用主渦輪機(用於商用船舶 )、剛性渦輪發電機轉子、磁鼓存储器和計算機磁盤 渦輪壓縮機、工具機主軸;特殊要求的中型和大型電機轉子 小型電樞(條件為G6.3和G1的除外) 渦輪驅動泵小電樞 、有特殊要求的發動機部件 |
G 1 | ≤1 | 錄音機和音響設備的旋轉部件 磨床輪軸 特殊要求的小型電樞 |
G 0.4 | ≤0.4 | 精密磨床的主軸 砂輪和電樞輪 電機轉子 陀螺儀 |
公式:
實際轉子在校正偏心距的作業時,是使用不平衡的允收質量來進行校正。所以不平衡的允收值,可根據牛頓第二運動定律來取數值,計算公式如下:
- 允許偏心距:
eper = 精密等級 *1000/ ω(角速度(rad/s))
單位:um - 不平衡的允收值:
轉子質量(M)* 允許偏心距(e)= 不平衡的允收質量(m)*轉子修正半徑(R)
不平衡的允收質量(m)= 轉子質量(M)* 允許偏心距(e) /轉子修正半徑(R)
單位:ug ;mg;g;kg….. - 不平衡允收值以力矩表示:不平衡允收值一般會與修正半徑大小有關 , 所以一般常見力矩型態來表示,例如: g-cm 或g-mm ..等等。
-> 不平衡允收值(力矩) = 轉子質量(M)* 允許偏心距(e)
= 轉子質量(M)* (精密等級 *1000/ ω(角速度(rad/s)))
單位:mg-mm;g-mm;g-cm…
ω(角速度(rad/s)與轉速N(r.p.m)的關係式
ω(角速度(rad/s)= 2 * PI * N / 60
- 單平面與雙平面允收值的計算有所不同,允收值會因平面數的變化而有所改變。
à多平面允收值 = 單平面允收值 / 平面數