由于轉子材質不均勻以及制造和裝配的誤差，轉動部件的相對移動可能使轉子的質心偏離旋轉軸線。這種質量偏心將產(chǎn)生慣性力，從而使機器產(chǎn)生振動。從理論分析可知，不平衡的存在將使轉子旋轉頻率(轉頻、工頻、基頻)的能量增大。機械加工設備存在不平衡時，在某種程度上會增加產(chǎn)品的不合格率;同時對機床本身如軸承也有較大的損害。

　　動平衡就是在轉子上選定適當?shù)男Ｕ矫妫谄渖显黾踊驕p少適當?shù)男Ｕ|量，使轉子的振動減少到某個允許值以下。一般來說，工作轉速低于其一階臨界轉速0.5倍的轉子可視為剛性轉子，否則為柔性轉子處理。

　　我們現(xiàn)在針對剛性進行分析，設任意回轉體以等角速度ω繞Z軸旋轉，取Z軸上任意一點0，由理論力學可知，剛性回轉體上無數(shù)個質點產(chǎn)生離心的慣性力向0點簡化的結果，慣性的離心力系的主矢R0及主矩M0如下：R0=ΣFj=Σmjω2rj = Mω2rc;│R0│=Mω2│rc│;M0=Σρ×F;│M0│=ω2 (Jyz2+Jzx2)1/2。其中，Mj為第j個質點的質量(kg)，Rj為第j個質點到Z軸的矢量(m)，F(xiàn)j為第j個質點產(chǎn)生的離心力(N)，Jyz為回轉體對x軸的離心慣性積(kg·m2)，Jzx為回轉體對y軸的離心慣性積(kg·m2)，M為剛體的總質量，Rc為剛體回轉體質心C到Z軸的矢量(m)，Ρj為第j個質點到0點的矢量(m)。而R點的模與原點的位置無關，但是M0(主矩)的模卻和原點位置選擇有關。

　　由上可知，剛體回轉平衡的充要條件為慣性力系向任一點簡化得到的主矢矩都為零。R0=0，即質點通過Z軸;M0=0，即Z軸必須是剛體回轉體的一條慣性主軸。只要這兩點滿足就可以稱為中心慣性主軸，要想達到平衡，就必須調(diào)整質量的分布，常用的校正不平衡的方法有減質量、增加質量和調(diào)整質量。在此以增加質量為例進行動平衡校正。

　　在已知該校正平面上算出不平衡量的大小和方向后，有意在其相反方向上給定一個大小相等、方向相反的值，這樣一來就可以實現(xiàn)動平衡校正。

　　1、單面平衡案例

　　以德***產(chǎn)MT85/LS無心磨床為例，n=1500r/min，P=15kW。據(jù)現(xiàn)場反映，該磨床生產(chǎn)的滾子的圓度變化較大，不合格率較***。從現(xiàn)場測試的頻譜分析可知，其1倍頻(工頻)的能量遠遠大于其它的頻率能量。初步判斷，磨床轉子質量不平衡是由于砂輪的磨耗不均勻引起的。

　　我們采用現(xiàn)場動平衡儀來進行動平衡校正。

　　(1)先在法蘭盤上粘貼反光條，把光速傳感器、振動傳感器安裝好，得到工頻Vrms0=2.52mm/s，相角Ф0=140°。

　　(2)加試重m=40g，再測得工頻Vrms1=1.14mm/s，相角Ф1=152°。

　　(3)自動動平衡解算得：在Ф2=10°加質量71g。由于其質量塊是標準的40g，利用矢量分解得到在Ф=37°和Ф=343°各加質量40g。

　　(4)再次測量其基頻殘余振動為0.19mm/s，剩余不平衡質量為5.35g，相角Ф=142°。

　　也就是說，基頻振動從2.52mm/s降低到了0.19mm/s，一次去除了92.5%的不平衡量，剩余不平衡質量和初始不平衡質量的關系也反映出92.5%的不平衡量被去除。

　　2、雙面平衡案例

　　我們有一臺非***標的攪拌器，轉速780r/min，長8000mm，直徑265mm，其總質量為200kg的底座在開機后振動特別嚴重，根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)結合實際分析可得出以下結論：轉子存在嚴重的不平衡。由于轉子較長，我們于是采用雙面現(xiàn)場動平衡，得到如下數(shù)據(jù)。

　　主動面A：fn/2=6Hz，V=0.48mm/s;1fn=13Hz，V=7.84mm/s;2fn=26 Hz，V=1.21mm/s;3fn= 40Hz， V=

　　1.08mm/s。從動面B：fn/2=6Hz，V=

　　0.46mm/s;fn=13Hz，V=7.91mm/s;2fn=26 Hz，V=1.08mm/s;3fn=40Hz，V=1.25m/s。

　　從振動頻譜分析，工頻處的能量遠遠大于其它頻率分量的能量，基本可以確定是不平衡(或軸彎曲)導致了設備振動超標。

　　在轉子端面A加上m=1000g，在轉子端面B加上m=850g的試重質量塊，解算得到配重質量為：在轉子端面A加m=2950g，角度Ф=241°;轉子端面B加m=2870g，角度Ф=302°。再次測量得出剩余振動的數(shù)據(jù)，轉子端面A：1fn =13Hz，V=1.21mm/s;轉子端面B：1fn =13Hz，V=1.10mm/s。從現(xiàn)場來看振動已明顯地降了下來。

　　二次平衡得到第二次配重質量：在轉子A端面Ф=210°處加m=275g;在轉子B端面Ф=172°處加m=153g。

　　總之，通過以上兩個實例可以看出，利用現(xiàn)場動平衡技術可以在很短的時間內(nèi)解決設備轉子不平衡的問題，并且效果很好，時間短、見效快，是一種值得推廣的實用技術。