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傳動軸平衡機的工作原理是怎樣的?傳動軸裝配時應注意哪些事項?
傳動軸平衡機的工作原理
根據傳動軸平衡機測出的數據對轉子的不平衡量進行校正,可改善轉子相對于軸線的質量分布,使轉子旋轉時産生的振動或作用于軸承上的振動力減少到允許的範圍之内。因此,傳動軸平衡機是減小振動、改善性能和提高質量的必不可少的設備。
通常,轉子的平衡包括不平衡量的測量和校正兩個步驟,傳動軸平衡機主要用于不平衡量的測量,而不平衡量的校正則往往借助于鑽床、銑床和點焊機等其他輔助設備,或用手工方法完成。有些傳動軸平衡機已将校正裝置做成為傳動軸平衡機的一個部分。
重力式傳動軸平衡機和離心力式傳動軸平衡機是兩類典型的傳動軸平衡機。重力式傳動軸平衡機一般稱為靜傳動軸平衡機。
它是依賴轉子自身的重力作用來測量靜不平衡的。 如右圖,置于兩根水平導軌上的轉子如有不平衡量,則它對軸線的重力矩使轉子在導軌上滾動,直至這個不平衡量處于最低位置時才靜止。
被平衡的轉子放在用靜壓軸承支承的支座上,在支座的下面嵌裝一片反射鏡。當轉子不存在不平衡量時,由光源射出的光束經此反射鏡反射後,投射在不平衡量指示器的極坐标原點。
如果轉子存在不平衡量,則轉子支座在不平衡量的重力矩作用下發生傾斜,支座下的反射鏡也随之傾斜并使反射出的光束偏轉,這樣光束投在極坐标指示器上的光點便離開原點。根據這個光點偏轉的坐标位置,可以得到不平衡量的大小和位置。
重力式傳動軸平衡機僅适用于某些平衡要求不高的盤狀零件。對于平衡要求高的轉子,一般采用離心式單面或雙面傳動軸平衡機。
離心式傳動軸平衡機是在轉子旋轉的狀态下,根據轉子不平衡引起的支承振動,或作用于支承的振動力來測量不平衡。其按校正平面數量的不同,可分為單面傳動軸平衡機和雙面傳動軸平衡機。
單面傳動軸平衡機隻能測量一個平面上的不平衡(靜不平衡),它雖然是在轉子旋轉時進行測量,但仍屬于靜傳動軸平衡機。雙面傳動軸平衡機能測量動不平衡,也能分别測量靜不平衡和偶不平衡,一般稱為動傳動軸平衡機。
離心力式傳動軸平衡機按支承特性不同,又可分為軟支承傳動軸平衡機和硬支承傳動軸平衡機。平衡轉速高于轉子一支承系統固有頻率的稱為軟支承傳動軸平衡機。
這種傳動軸平衡機的支承剛度小,傳感器檢測出的信号與支承的振動位移成正比。
平衡轉速低於轉子一支承系統固有頻率的稱為硬支承傳動軸平衡機,這種傳動軸平衡機的支承剛度大,傳感器檢測出的信号與支承的振動力成正比。 傳動軸平衡機的主要性能用最小可達剩餘不平衡量,和不平衡量減少率兩項綜合指标表示。
前者是傳動軸平衡機能使轉子達到的剩餘不平衡量的最小值,它是衡量傳動軸平衡機最高平衡能力的指标;後者是經過一次校正後所減少的不平衡量與初始不平衡量之比,它是衡量平衡效率的指标,一般用百分數表示。 在現代機械中,由于撓性轉子的廣泛應用,人們研制出了撓性轉子傳動軸平衡機。
為保證輸入軸與輸出軸等速轉動,以及傳動軸穩定運轉而無震抖現象,安裝傳動軸時應注意以下幾個方面:
①對于雙萬向節的傳動軸,要求軸兩端的萬向節叉位于同一平面内;對于三萬向節的長、短軸(如TKL-20型車)除要求三萬向節叉均應在同一平面外,還要求短軸兩端的兩萬向節叉的叉頭應相對,長軸兩端的兩萬向節叉的叉頭應相反。
②為保證傳動軸平衡,組裝伸縮節時,應使原記号對正,如無記号時,在拆前應自做記号,以免破壞原平衡。
③有條件的應進行動平衡試驗後再裝配。
④有中間支承的傳動軸,還應檢查軸承的技術狀況。
⑤防塵裝置應完好,卡箍徑向相對。