轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡
由于材質(zhì)不均、工藝誤差、轉(zhuǎn)子葉片不均勻變形、不均勻磨損或局部掉塊等因素的影響.轉(zhuǎn)子上總是存在著不平衡。轉(zhuǎn)子不平衡是發(fā)動(dòng)機(jī)主要的激振源。不平衡引起轉(zhuǎn)子振動(dòng),加速軸承、軸封等部件的磨損,降低機(jī)器的使用壽命和效率。為此,在發(fā)動(dòng)機(jī)制造或者維修過程中.甚至在運(yùn)行過程中,都需要對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡。動(dòng)平衡是通過在轉(zhuǎn)子上去重或加配重的方法來改變轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布,使質(zhì)心偏心離心力引起的轉(zhuǎn)子振動(dòng)或作用在軸承上的動(dòng)載荷減小到允許范圍之內(nèi),以達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的目的。
轉(zhuǎn)子不平衡是造成轉(zhuǎn)子振動(dòng)過大以及產(chǎn)生噪音的主要原因之一,直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能和使用壽命。因此,研究轉(zhuǎn)子特別是柔性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡技術(shù)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)具有重要的意義。常用機(jī)械中包含著大量的作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零部件,例如各種傳動(dòng)軸、主軸、電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子等,統(tǒng)稱為回轉(zhuǎn)體。在理想的情況下回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)與不旋轉(zhuǎn)時(shí),對(duì)軸承產(chǎn)生的壓力是一樣的,這樣的回轉(zhuǎn)體是平衡的回轉(zhuǎn)體。但工程中的各種回轉(zhuǎn)體,由于材質(zhì)不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產(chǎn)生的誤差,甚至設(shè)計(jì)時(shí)就具有非對(duì)稱的幾何形狀等多種因素,使得回轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)時(shí),其上每個(gè)微小質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的離心慣性力不能相互抵消,離心慣性力通過軸承作用到機(jī)械及其基礎(chǔ)上,引起振動(dòng),產(chǎn)生了噪音,加速軸承磨損,縮短了機(jī)械壽命,嚴(yán)重時(shí)能造成破壞性事故。為此,必須對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡,使其達(dá)到允許的平衡精度等級(jí),或使因此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)幅度降在允許的范圍內(nèi)。
轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不平衡的原因(1)加工制造上的原因①毛坯制造過程中產(chǎn)生壁厚不均勻,材料密度不均(縮孔、砂眼和氣孔);在機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生不圓度和不同軸度(如軸頸偏心、軸頸傾斜、端面與軸線不垂直);在熱處理時(shí)產(chǎn)生金相組織的不均勻等。②設(shè)計(jì)或加工的鍵槽、銷和孔位置不對(duì)稱而弓起的不平衡。(2)裝配上的原因裝配質(zhì)量誤差使轉(zhuǎn)子的重心與旋轉(zhuǎn)中心線不相重合,如轉(zhuǎn)子上套裝的各個(gè)葉輪、軸套、平衡盤、推力盤等零件,裝配時(shí)端面與旋轉(zhuǎn)中心線不垂直,接觸端面不平行;聯(lián)軸器裝配到轉(zhuǎn)子上與旋轉(zhuǎn)中心線不對(duì)中。(3)運(yùn)行上的原因①轉(zhuǎn)子彎曲 轉(zhuǎn)子運(yùn)行過程中由于操作不當(dāng)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生彎曲變形,如動(dòng)靜部分局部摩擦或轉(zhuǎn)子在工作應(yīng)力和溫度應(yīng)力的作用下產(chǎn)生彎曲變形等。②轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)破壞 如汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片飛離、零件缺損,圍帶松動(dòng)或斷裂;轉(zhuǎn)子上零部件松動(dòng)(配合松動(dòng)或腐蝕性松動(dòng));固體雜質(zhì)在葉輪上的沉積等。