当前,在旋转机械向大功率、高转速、细长轴等方向发展的趋势下,转子的平衡问题变得更加突出和重要。常用的平衡方法在现场动平衡时都存在一些困难:一方面,现场一般都没有专用的平衡机;另一方面,它们都需要进行多次试车才能确定校正质量,平衡周期长、费用比较高。并且,一般转子要稳定在一个或多个转速下运行、进行现场平衡,实现起来困难比较大。因此,研究一种启机次数少的瞬态平衡方法就显得尤为重要。 本文进行转子的瞬态动平衡方法研究。文章通过转子在加速启动过程中获得的振动信息,方便、快捷地确定出了转子的不平衡量,在此基础上提出了一种新颖的柔性转子瞬态平衡方法。 本文首先从理论上分析了转子的动力学特性及其分析计算方法,同时介绍了转子平衡的两种最基本的方法:模态平衡法和影响系数法。然后以单盘柔性悬臂转子为例,在Matlab环境下,计算了其临界转速和瞬态不平衡响应。通过深入细致地分析单盘转子的瞬态响应,发现转子在加速通过临界转速以后有如下基本动力学现象:(1)、转子的挠度在经过峰值后出现有一定规律的波动:(2)、进动角速度围绕自转角速度波动;(3)、在远离临界转速的高速区,转子的相位角不再增大,而是围绕某一定值波动,此定值为(2n+1)πrad(n为自然数);(4)、动挠度、进动角速度、相位角三者的波动频率相同;(5)、转子不平衡量所在的方位与转子的自转角、进动角、相位角三者之间内在的定量关系。根据转子加速过程中这些特有的规律和现象,本文提出了一种单盘柔性转子瞬态平衡方法,该方法只需对转子进行两次加速启动:第一次加速启动过程通过自转角、进动角、相位角可识别出转子不平衡所在的方位;再通过一次加试重加速启动过程可以识别出转子不平衡量的大小。最后通过试验对本文提出的平衡方法进行了验证。仿真结果和试验结果基本吻合,证明了该平衡方法的有效性和实用性。 文章最后对双盘转子的瞬态响应也进行了初步探讨,这为文中提出的平衡方法向双盘推广奠定了基础。