JB T 9752.3-1999 涡轮增压器.转子平衡品质.pdf

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1、UDC 申华人民共和国专业标准1989-02斗7发布机械电子工业部发布ZB J91 008-89 JB/T 9752.3-1999 晶质1990-01-01实施目次1. 主题内容与适用范围. . . ., . . . (1) 2. 引用标准E . . . . . . . . . (1) 3. 平衡技术概述. . . . . . . . . (门4. 刚性转于平衡品质等级. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3) 5. 挠性转子平衡品质等级-. . . . . . . . . . . . . . . .

2、. . . . . . (4) 6. 平衡偏差的限值 . . . . . . . . .(4) 附录A附录E附录C附录D附录E增压器转子支承型式(补充件) - . . . . (1Z) 增压器转于校正平面上的许用不平衡量的分配. . . . . . (13) 剩余平衡量的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (15) 增压器转于平衡品质等级值在图样上的标注方法 . . (1 计算实例. . . . . . (18) 中华人民共和专业标准UDC 涡质ZB J91 001-89 1 主题肉窑与适用范围本标准规定了涡轮增压器(以下简称

3、增压器)转于平衡品质等级、在两校正平面上不平衡量分配的计算方法及在图拌上的标注方法。本标准适用于轴流式和径流式增压器各种型式转于的单件或整体动平衡。Z 引用标准G B 6444 平衡词汇S 平衡技术概述3.1 静不平衡中心主惯性轴平行偏离转于轴线的不平衡状态，见图1。U E 图1静不平衡量1 II U Ul咒图2偶不平衡量静不平衡量U可用通过转于质心S并垂直于轴线的校正平面上的配重于以平衡，也可按下列公王二将配重分配在两个校正平面I、E上予以平衡。UI=i-usl Ull = Us J 式中gU I-一校正平面I上的不平衡量，g. m血，Ull-一校正平面E上的不平衡量，g.mmJb一一两校正

4、平面间距，mm , 。-一转于质心S到校正平面I间距，mm , d一一转子质Jr.，$到校正平面E间距，皿皿.机辅电子工业部1989-02-17批准1990-01-01英施1 ZB J91 008_89 11.2 倒不平衡中心主惯性轴与转于轴线在质心S处相交的不平衡状态，见图20 偶不平衡量不能用一个配重于以校正，只能分别在两个校正平面1.n上配置大小相同、方向相反的两个配重，才能予以平衡。Um=Ub 0 b=U1o 1 . . .川. . . . . . . (2) 式中gUm-转手偶不平衡量，g mm2, U.-一由偶不平衡量Um在两校正平面上形成的静不平衡量，g m m , U，-一由偶

5、不平衡量Um在两支承上形成的静不平衡量，g.皿m，一转于两支承问距，mmo 3.8 动不平衡中心主惯性轴与转于轴线既不平行叉不相交的不平衡状态，见图30 u, U, U , 。d I E 图3动不平衡量d -b 由于转于的静不平衡与偶不平衡不在同一轴线平面上，因此不能简单地告成-个静不平衡量或俩不平衡量。如果已知静不平衡量U，和偶不平衡量Um则可在两个校正平面I、E上分别转换成两个等效不平衡量U，和U反之，已知两个等效不平衡量则也可求得转子的静不平衡量和偶不平衡量。U1:l:牛的)Huh24UbCOS U ,=( 的)2+UJ-2(us阳叫或US2=U12 +Un2 +2UIUCoS a. U

6、,=( Db U，)+(千UUU(川(千Un)cosa 式中，一一两等效不平衡量的夹角，-一校lE平面上U，与U，的夹角.8.4不平衡偏心速度转于质心偏移与旋转角速度的乘积为转于不平衡偏心速度，通常用下J公式表示zv.; = e 1000 2 (3) ZB J91 008一当旋转角速度用转于最高转速n度量时，JJtU 1 Ffe =二9550 式中，V.-转于不平衡偏心速度，m m/s, e-一转子质心偏移，皿，n-一转子最高转速，r/min; 一-旋转角速度，rad/so 3.5 平衡晶质等级(4) 转子平衡品质等级是用来衡量转于平衡品质高低的标志。根据相似原理，对于不平衡偏心速度相同、几何

7、形状相似的转子，所产生的应力是相等的，作用在支承上的单位面积负荷也相等。由比，采用不平衡偏心速度民值来评寇转于平衡品质等级G。当转于的最高转速和平衡品质等级决定后，也就决定了转于的许用质心偏移。epet = 9550二三L 式中1eper 一一转于许用质心偏移，队血。转于质量与许用质心偏移的乘积为转于的许用不平衡量，即sUper=M. eper=9阶与-M. . . . . . . . . . . . ( 6 ) 式中，U，阳-一转于许用不平衡量，g. m田，M-转于质量，kgo 4阳性转子平衡晶质等级增压器刚性转于平衡品质等级G应不大于表1的规定。表1增压器转于最高转速轴承结构形式 r/皿i

8、n29 000 滑动轴承结构二月9000 -r 弹性外主承滚动轴承结构29 000 内支章浮动轴草结构二-29000 二.(7000 内主承浮动轴承结构注15000 目u性转子不平衡偏心速度平衡品质V. G 皿皿/.G6. 6. G10 10 G16 16 G25 25 G40 40 a ZB J91 008-89 增压器转于的许用质心偏移eper可参照回4查找。增压器转于的许用不平衡量U阳可参照图5-10查找。军键性转子平衡晶质篝螺当增压器转于工作转速达到一阶临界转速时，转于的平衡品质用增压器轴承座上的振动速度值来表示。增压器许用振动速度值应不大于4.5mm /s 增压器挠性转于的平衡曰:质

9、也可按表1规定的等级值的60%来计算。当增压器转于最高转速大于一阶临界转速的2倍或等于或高于二阶临界转速时，其平衡晶质仍按表l规庭。 平衡偏撞的限值制造厂对转于平衡过程中品质等级值不得大于表1及图样规定的要求。当增压器经出厂试验后，复校转于动平衡，或在交货验收时用不同的平衡方法或测量仪表检验转于平衡品质等级值，其偏差应不大于表1规定值的15%。4 ZB J91 008-89 。，I 1 10 7.5 8 一寸-6.5 7 6 5, 5 5 , 5 4 3.5 s 2. 2 1, 5 100 80 g 50 叫geyes2 1 987 000 etJJ4 000 。，2 40 4 s 4日民间问

10、 岛、古$4里，4臼臣生吊在出归国亵r/min n x 104 增压器最高转速s 增压器转于许用质心偏移4 图 9 6 5 1 1 5 3 6 5 r/min n ZB J81 008-89 3 n x 104 增压器最高转速9576 00000 1川川川 阳山mODODO -SE765 5 . 4 3 2 。E b - 酬阳喃川快回民品hdm在踏国需口M同HH增压器转于平衡品质等级G6.3时许用不平衡量5 图6 J91 008-89 ZB 2 回回-M-Mau 制惠州怜臣结市都韩国赞n r/min ,x103, 增压器最高警速E 增压器转子平衡晶质等级GI0时许用不平衡量6 图008-89

11、6 5 1 1 5 3 ZB J91 3 5 7 6 5 。2 95765 00000 。12 z z b 回想Lh阵民住um掌指出赞目E r/皿,z x103, 增压器最高转速增压器转于平衡品质等级G16时许用不平衡景7 图s . 88 目目6 r/min 5 nX 104 Z8 Jll 增压最高转速-. 2 Z U 酬监事吐V厅睽晶hdF华礁国费。增压器转于平衡晶质等级G25时许用不平衡量8 回ZB J91 008-89 目目 n 3 n 2 1川川川 阳山mmmmMM 957 000 。2 9 7 6 5 H . H 。1 、aJ 刷腼悍N忖陀臣结巾都端出要r/min ，也X104，增压

12、嚣最高转童增压器转于平衡品质等级G40时许用不平衡量9 回10 008-19 目目-习二叫叫11-t ZB J91 mmmmMM 957 000 。2 5 . . . 4 3 2 、aJ 唰阳事叫V陀眨住m批德国赛2口 1口r/min , nx 104 5 5 6 6 5 增压器最高转速 n 。111 增压器转于平衡品质等级G63时许用不平衡量10 国ZB 191 008一回附录A增压器转于支承型式(补充件)Al增压器转于支承型式增压器转于支承型式大致分三种类型:a.外支承，b.内支承，C.内外支承。见图Al，a、b、Co 在涡轮转于及压气机叶轮分别进行单件平衡时，有，d.悬臂支承，e.单盘外

13、支承。见图A!.d、.0 b a丹直是民b内虫承, , d c内外宜就e单ft12 Bl单面平衡ZB J91 008-89 附.B 增压转子校正平面上的许用不平衡量的分E(补充件对于只须在一个校正平面上校正不平衡量的单盘，如图Ale，其许用不平衡量等于U阳。82 双面平衡为了使每个支承上承担相同比例的负荷，对每一个校正平面上的许用不平衡量可作下列的近似计算。B2.1 校正平面间距小于主承间距，即外支承增压器转于，见图Al80 增压器转于一般都处在动不平衡的状态，由于偶不平衡量对主承的作用力比较小，支承上的负荷主要由静不平衡量所引起。由此，每个校正平面上的许用不平衡量UperhUperlJ.可按

14、下列公式计算雹U阳n= U阳十式中，b-一两校正平面间距，mmJ .-转于质心S到校正平面I间距，m m J d-转于质心S到校正平面E间眶，皿皿。当增压器转于质心S位于两校正平面间距b的中间或1/31内，可按，. (B 1) U阳1=Upe军nO.5Upet. . . . . . . . . . . . . . .( B2) 82.2 校E平面同距大于支承问距，即内支承增压器转子，见图Alb, 对牙吁匪正平面问距b大于支承问R1的内支承增压器转子，偶不平衡量的影响比较大，内文承上受到的力将随士的减小而增大.因此，应对内主酣于的许用不平衡量作适当的限制。每个校正平面上的许用不平衡量UperI、

15、UperIl应按下列公式计算，Uper 1叫(千)+ (十)( B3) U严，11=专叫(十)+ (十)当增压辗转于1ilVGS位于两校正平面间距b的中间或1/31内及两校校正平面间距b为支承间距I的两倍时，可按下式计算zU严r1 =u阳n:O.35Uper.-. .( B4) 当周转动转于零件相对位置的方法来消除内主承结构的转于偶不平衡量时，两校正平面上的许用不平衡量可按公式(Bl)计算.82.3 校正平面在两支承的同一端，即悬臂转于，见图Ald. 当增压器某些部件(如涡轮轴、压气机叶轮等)作单件平衡时，应根据它们总装的位置计算出各零件的许用不平衡量，然后按该零件的质心位置，把许用不平衡量分

16、配到两校正平面上。对于外支承转于零件，也可援下式计算，13 ZB J81 0阳一回UPU 1 = U1阳nO.25Uper ) 对于内支承传于零件，也可按下式计算=1 .，.川川.,. (B 5) UperI =UperU O.lSUper) 式中zUpef-传于总许用不平衡量，rm me B2.4 校正平面分别在主承内外，即一端悬臀的转子，见图A1c。该类转于-般应将压气机叶轮和涡轮分别作单件平衡。当转于作整体平衡时，校正平面上的许用不平衡量按公式(B3)计算。Ba 捕压转干校正平面上讲用不平衡量分配的遗用计算公式本公式适用于各种类型的增压器转于，并考虑了校正平面的位置与转于剩余不平衡量间最

17、不利的相位关系.设左支承为参考点，该参考点的右侧为正值，另一侧为负值。则校正平面I上的许用不平衡量按下列四个公式计算，并取其绝对值最小的作为该校正平面上的许用不平衡量UperI KI (1-a了工豆寻-a-日Uper 1 =Uper KI (1-) -R (I-a-b) (1- K) 1 a+R (a+b) . (B 6) U perl =Uper U per 1 = U per UperI = Uper (1-K) 1 a-R (+的式中，K.-.左支承受到的转于质量与转于总质量之比。多数情况下，K = Q.5，特殊情况下，如支承的负荷容量或刚度不同时，K=O.3.-.-0.7o R一校正平

18、面E与校正平面I上的许用不平衡量之比.多数情况下，R=非EF一=1，特殊情况下，如两校正平面上的预期不平衡量相差悬殊时，R=O.S.2o B4单件平衡与整体平衡增压器转于-般要求作整体平衡.当批量生产的增压器，为丁缩短平衡工艺所花费的时间，允许转于中的组装零件或部件作单件平衡。但要求每个零件或部件的剩余不平衡量不超过该零件或部件的许用不平衡量.零件或部件的许用不平衡量按公式(B1)或(B3)计算.当某些零件如压气机叶轮等(见图A1的，因不带轴颈无法作单独平衡时，允许为它们配制专用轴颈，如配置一根辅助轴等。用辅助轴进行零件平衡前，该辅助轴应预先进行平衡.辅助轴的平衡品质等级值应是所需平衡的零件平

19、衡品质等级值的40%。此外还应注意装配的质量，如由此产生?附加的不平衡量应按附录C办法予以消除。作了单件平衡的零件或部件袋配后，其不平衡量可按矢量迭加.考虑到最不利的情况，一般均以代数量相加，其数值应不超过整体转于的许用不平衡量，否则应作整体平衡.如果由于装配位置的偏差而降低了整体平衡的质量时，应配置必要的装配记号。14 ZB 191 001-四附录C剩余不平衡量的确定补充件CI用试加己知质量的小块(如橡皮泥等)来确定转于剩余不平衡量.当增压器转子经平衡后，在平衡机上仍显示出一定的指示值(如瓦格).则可用-个己知质量的小块(Wg)加在转子的轻端，并逐次调整小块的质量，直至平衡机仪表显示值接近零

20、，则该转于的剩余不平衡量即为sUr=W.r.川.(Cl) 式中U，.-增压器转于剩余不平衡量，g.mmJW-试加小块的质量.g, r-一小块加在转于上的半径位置，皿血-Cz 用移动试验质量法确定剩余不平衡量将校正平面分为812等分，然后用个约等于剩余不平衡量U，5倍的试验不平衡量矶按等分方位依次加到转于阮校正平面上，用平衡机或测振仪1日l出各点的仪表指示值(格数或振幅).并以此作纵座标，以转于的加重位置作横座标，绘制成i出线.该曲线-般JJ正弦曲线，见固Cl.则转子的剩余不平衡量按下列公式计算sIU,I =号_!_!Uw. . . . . . .,. (C2) 式中:Uw-一试验不平衡量.g.

21、四血，V，-一仪表指示值，v.-指示值的算术平均值。 -1 ，119-二- I I I、2 , , ，.，j.1一-I.-一1 1 ,/ L , 草草I : 7、l na1 百Uw =50 s.mm o 45 90 135 180 225 270 315旧i(轮睡雯的自意瘦y固Cl用移动试验质量法确定剩余不平衡量CI 增压器转于平衡品属等级值的计算由上述方法求得的剩余不平衡量可按下列公式计算增压器转于的平衡品质等级值z外支承sG=古百(Uh+Un.)古. . . . . (臼)内支承，16 ZB J81 008-88 G=止(EIIAIErLZxfL.(C4) 9550/d2l909194阳、

22、(:f+(气;-l+(i厂)+ -1厂)当od，b21时G=古14(UrHUvE)tt式中z-一增压器转于实测平衡品质等级值，U雷，-校正平面I上的剩余不平衡量，g.mm, U一-校正平面E上的剩余不平衡量，g_ mm , b-一两校正平丽同距，mm , 。转子质心至校正平面E间距，皿ffi;d-转于质心至校正平面I间距，血血，1-一转子两支承间距，血血，M一一转于质量，kg, .-增压器最高转速，r/min 16 ZB J91 008-99 附录D增压器转于平衡晶质等级值在图样上的标注方法(补充件)01 在转于部件或零件的图样中，应标出转于或零件的质量(kg)最高转速及平衡等级值。02 在转

23、于部件或零件图样中，应用细实线标出转子的校E平面(包括去重半径、角度和深度)及质心位赁，并注明尺寸。03转于平衡以G为标记，用引线和箭头对准校正平面，并在引线上标出平衡品质等级值(G)，加冒号，许用不平衡量(gmm)或许用质，b偏移(皿) 04 增压器转于平衡品质的标注示例见图Dl。ZNAT 。G10: 18.96 g.mmt !lO 10: 20.34 gmm叫。1 4.85 98.3 J20.2 21 8.5 图Dl增压器转于平衡品质在图样土的标注方法17 El 实倒1ZB 181 008-89 附最E计算实例(参考件)轴流或增压器、内支承、滑油轴承结梅、压气饥叶轮直径Dc=2fnmm，最

24、高转速31000r/皿咀，转于质量15.1kg，平衡品质等级值G100转子尺寸见图Dlo转于许用质心偏移按公式(5)计算，Vn _ 10 ,= 9550 . .二=9550，一，=3.08皿31000 转于许用不平衡量按公式。)计算gUper: 9550!_M=9550X品015.1= 46.52g.皿m双面平衡分配在两校正平面上的许用不平衡量按公式(B3)计算gUper 1 =士u.J( t ) , + (士)=lx46叫(.，. ) 2 + ( 148.5 2218.5 218.5 = 18.96g. m皿U川=;U阳J(;Z+(;)Z=14日叫(肌2)2+(2 . .-1 , 218.5 148.5 218.5 =20.34go mm 附加说明z本标准由上海内燃机研究所提出并归口。本标准由上海内燃机研究所、无惕动力机厂、上海新中功力机厂、资阳内燃饥车工厂负责起草.本标准主要起草人g江礼校主云海高松林徐家树1B ll口口Fma N 剧。.FO-中华民共和专业标准涡轮增压噩转子平衡晶质ZB 191 008-89 国 机械电子工业部标准化研究所出版北京清华东路机械工业标准印刷广印刷湖南望域机械工业标准发行站发行溯南长沙市 开本880x1280 1/16印张1.375字数36.0001989年12月第一版1989年12月需一次印刷印黠2,000 定价12.20元