機(jī)床高速化的應(yīng)用和發(fā)展，要求主軸轉(zhuǎn)速提高。但機(jī)床主軸組零件在制造過程中，不可避免會因材質(zhì)不均勻、形狀不對稱、加工裝配誤差而導(dǎo)致重心偏離旋轉(zhuǎn)中心，使機(jī)床產(chǎn)生振動和振動力，引起機(jī)床噪聲、軸承發(fā)熱等。隨著轉(zhuǎn)速升高，不平衡引起的振動越加激烈。

由于機(jī)床主軸組件轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生的變形很小，為了簡化計(jì)算，故視其作為剛性轉(zhuǎn)子的平衡方法來處理。將轉(zhuǎn)子視作絕對剛體，且假定工作時(shí)，不平衡離心力作用下的轉(zhuǎn)軸不會發(fā)生顯著變形。為此在這些條件下剛性轉(zhuǎn)子的許多復(fù)雜不平衡狀態(tài)，可簡化為力系不平衡來處理，即可在任意選定的兩個(gè)平面上增加或減去兩個(gè)等效于U_d1，和U_d2的動平衡力使其平衡。 剛性轉(zhuǎn)子動平衡一般為低速動平衡，一般選用第一臨界轉(zhuǎn)速的1/3以下。

相關(guān)術(shù)語

· 不平衡:由于離心力的作用而在軸承上產(chǎn)生振動或運(yùn)動原因的轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布狀態(tài)。

· 殘留不平衡U:平衡處理后留下來的不平衡。

· 相對不平衡e:不平衡除以轉(zhuǎn)子質(zhì)量得到的值，它等于離心力對于軸中心的位移。

· 平衡程度G:是相對不平衡與指定角速度的乘積。

· 平衡處理:為使作用在軸承上的與旋轉(zhuǎn)速度同步的振動和力處在指定限定以內(nèi)，而對轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布進(jìn)行調(diào)整的作業(yè)。

· 滿鍵:是對具有鍵槽的旋轉(zhuǎn)軸和配合部件，進(jìn)行最終裝配時(shí)用的鍵或者等同的鍵。

· 半鍵:是對具有鍵槽的旋轉(zhuǎn)軸或者配合零件，各自單獨(dú)進(jìn)行動平衡處理時(shí)使用的鍵。這種不平衡與最終組裝時(shí)用的鍵(埋在旋轉(zhuǎn)軸或配合部件的鍵槽中的不平衡)相當(dāng)。

剛性轉(zhuǎn)子不平衡且的表達(dá)和精度要求

1. 轉(zhuǎn)子平街程度G

也稱偏心速度，它不僅表示了轉(zhuǎn)子不平衡程度，而且還表示了轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心距與工作轉(zhuǎn)速間的關(guān)系。

G=e×w mm/s

e——相對不平衡，mm;

w——實(shí)際使用的最高角速度rad/s。如果用旋轉(zhuǎn)速度n(r/min)來代替，則:w=2pn/60

1.進(jìn)行由不平衡引起的振動、力、噪聲等現(xiàn)場試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室試驗(yàn)，確定平衡程度。

2.通過計(jì)算求得作用到軸承上的不平衡力，達(dá)到軸承的允許限度時(shí)的允許不平衡，從而確定不平衡程度。

在JISBO905-1992標(biāo)準(zhǔn)中列出參考附表1，表中示出了對于形式、大小以及旋轉(zhuǎn)速度不同的有代表性剛性轉(zhuǎn)子，按經(jīng)驗(yàn)得到動平衡程度等級的推薦值。

機(jī)床主軸平衡程度等級為G1、G2.5級機(jī)床主軸軸系的傳動零件平衡程度等級為G6.3、G16。

高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及軸承剛性低的機(jī)械通常選用平衡程度值小的，相反選用大值。

另外，旋轉(zhuǎn)部份的質(zhì)量與機(jī)械整體質(zhì)量之比較小時(shí).通常選用的平衡程度值要大。