轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械找正數(shù)學(xué)模型分析

1、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械找正數(shù)學(xué)模型分析編 制:秦 濤 時(shí) 間:2009年 7月1、 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的常見傳動(dòng)形式及找正基準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的傳動(dòng)通常有以下兩種方式:直連式傳動(dòng)(圖一和變速式傳動(dòng)(圖 二 。 圖一 圖二(1 直連式轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械通常以工作機(jī)為找正基準(zhǔn),通過加 /撤驅(qū)動(dòng)機(jī)前后地腳的墊片達(dá)到 找正的目的;(2 變速式轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械通常以中間變速機(jī)為找正基準(zhǔn),分別向兩側(cè)對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)和工作機(jī)找 正。這種找正方式可減小變速機(jī)兩側(cè)找正偏差的相互影響,便于加 /撤墊操作; 對(duì)于大型機(jī)組, 主機(jī)的重量較大, 為找正工作帶來一定的難度。 在這種情況下, 應(yīng) 先將工作機(jī)找平合格, 并以工作機(jī)為基準(zhǔn), 依次向變速機(jī)、 驅(qū)動(dòng)機(jī)找正。 這種方式 有

2、一個(gè)弊端, 即變速機(jī)兩側(cè)的找正偏差可通過軸系傳遞, 對(duì)后續(xù)找正帶來一定的影 響。注意:被選作找正基準(zhǔn)的設(shè)備,其水平度應(yīng)符合安裝技術(shù)要求;2、 找正方式找正一般采用雙表測(cè)量,即徑向一塊、端面一塊。有些情況下,為避免軸向竄量 對(duì)找正測(cè)量的影響,采用三表測(cè)量,即徑向一塊、端面兩塊。兩種傳動(dòng)形式的裝表結(jié)構(gòu) 如圖三、圖四所示。1 2圖三 圖四3、找正偏差的數(shù)值分析3.1 徑向偏差分析軸系運(yùn)行后,各子設(shè)備(驅(qū)動(dòng)機(jī)、變速機(jī)、工作機(jī)的軸中心線的熱抬升量是不同 的, 該現(xiàn)象對(duì)于滑動(dòng)軸承尤為明顯。 為了避免熱抬升量不同造成軸系運(yùn)行后產(chǎn)生附加偏 心力和偏心力矩, 引發(fā)設(shè)備異常振動(dòng), 機(jī)組對(duì)中時(shí)應(yīng)根據(jù)各軸的熱抬升量確

3、定配對(duì)軸系 的冷態(tài)補(bǔ)償量,即軸線的徑向偏差(圓周徑向偏差為軸線徑向偏差的 2倍 。 直連式傳動(dòng)設(shè)驅(qū)動(dòng)機(jī)的熱抬升為d ,工作機(jī)為w ,則有: 2|d-t|d-|d-t|驅(qū)動(dòng)機(jī) -工作機(jī) 變速式傳動(dòng)設(shè)驅(qū)動(dòng)機(jī)的熱抬升為d ,傳動(dòng)機(jī)為t ,工作機(jī)為w ,3 2|d-t|d-|d-t|驅(qū)動(dòng)機(jī) -變速機(jī)2|w-t|w-t|工作機(jī) -變速機(jī)|w-說明:(1 相對(duì)抬升量為絕對(duì)值,根據(jù)圖三、圖四所示的裝表方式,對(duì)于直連式,如果d <w ,則偏差值(2|d -w|取 + ,反正取 -,水平偏差符號(hào)同垂直偏差; 對(duì)于變速式,如果 d <t 和w <t ,則偏差值(2|d -w|取 +,反正 取 -

4、,水平偏差符號(hào)同垂直偏差;(2 通常來講, 直連式傳動(dòng)安裝時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)高于工作機(jī), 變速式安裝時(shí)變速機(jī)高于驅(qū)動(dòng)機(jī)和工作機(jī);(3 徑向?qū)χ衅畹臏y(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差為±0.05mm ,或根據(jù)設(shè)備的技術(shù)資料要求確定; (4 如果驅(qū)動(dòng)機(jī)的熱抬升量d=0,則工作機(jī)、傳動(dòng)機(jī)的熱抬升量即為安裝的冷態(tài)補(bǔ)償;3.2 端面偏差分析端面的安裝質(zhì)量決定了設(shè)備軸振動(dòng)的大小,其技術(shù)要求為: (1 端面偏差為 0;(2 端面偏差的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差為±0.05mm ,或根據(jù)設(shè)備的技術(shù)資料要求確定;3、 找正偏差的計(jì)算分析D4D 配對(duì)聯(lián)軸器端面直徑; L 配對(duì)聯(lián)軸器端面間距; L1聯(lián)軸器端面至前地腳距離; L2前后地腳間

5、距;要求:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量以上各項(xiàng)數(shù)據(jù);按照?qǐng)D三的方式裝表;設(shè) B 機(jī)安裝軸線高于 A 機(jī),即>0; 找正標(biāo)準(zhǔn) 徑向偏差 0端面偏差下述公式計(jì)算值均為絕對(duì)量,加 /撤量根據(jù)實(shí)際分析決定。 找正基本原則:設(shè)備調(diào)平后,對(duì)徑向偏差(水平、垂直進(jìn)行粗找正;根據(jù)粗找后的測(cè)量結(jié)果,先調(diào)端面偏差,再調(diào)垂直徑向偏差,最后調(diào)整水平徑向偏差。 4.1 A機(jī)端面高,聯(lián)軸器端面上張口調(diào)整原則: 加后墊,整體調(diào)整A 機(jī)B 機(jī) 消除端面偏差,后端需加墊量 X/X=D/L2 X=*L2/D 前端撤墊 X 后,聯(lián)軸器端面下降 YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2 初始狀態(tài)下, A 機(jī)端面高,前端撤墊 X 后,端面高H=-Y

6、 =- X*L1/L2安裝標(biāo)準(zhǔn)要求 B 機(jī)比 A 機(jī)高=2(d -w 如果 H >,則整體還需撤墊 H-;如果 H <,則整體還需加墊-H;結(jié)論:前端撤墊量 T1= (H- /2,后端墊片變化量 T2=X-(H- /2; (H > 前端加墊量 T1=(-H/2,后端加墊 T2=X+(-H/2; (H <4.2 A機(jī)端面高,聯(lián)軸器端面下張口調(diào)整原則:撤后墊,整體調(diào)整 A 機(jī)B 機(jī) 消除端面偏差,后端需撤墊量 X/X=D/L2 X=*L2/D前端撤墊 X 后,聯(lián)軸器端面抬升 YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2初始狀態(tài)下, A 機(jī)端面高,后端撤墊 X 后,端面高H=+Y

7、 =+ X*L1/L2安裝標(biāo)準(zhǔn)要求 B 機(jī)比 A 機(jī)高=2(d -w 如果 H >,則還需撤墊 H-;如果 H <,則還需加墊-H;結(jié)論:前端撤墊量 T1= (H-/2,后端撤墊 T2=X+(H- /2; (H >前端加墊量 T1=(-H/2,后端墊片變化量 T2=(-H/2-X; (H < 4.3 A機(jī)端面低,聯(lián)軸器端面上張口調(diào)整原則:加后墊,整體調(diào)整 A 機(jī)B 機(jī) 消除端面偏差,后端需加墊量 X/X=D/L2 X=*L2/D 前端撤墊 X 后,聯(lián)軸器端面下降 YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2 初始狀態(tài)下, A 機(jī)端面低,后端加墊 X 后,端面低H=+Y =+

8、 X*L1/L2 安裝標(biāo)準(zhǔn)要求 B 機(jī)比 A 機(jī)高=2(d -w 如果 H >,則還需撤墊 H-; 如果 H <,則還需加墊-H; 結(jié)論:前端撤墊量 T1= (H-/2,后端墊片變化量 T2=X-(H- /2; (H >前端加墊量 T1=(-H/2,后端加墊 T2= X +(-H/2; (H <4.4 A機(jī)端面低,聯(lián)軸器端面下張口 調(diào)整原則:撤后墊,整體調(diào)整 A 機(jī)B 機(jī) 消除端面偏差,后端需撤墊量 X/X=D/L2 X=*L2/D 前端撤墊 X 后,聯(lián)軸器端面抬高 YX/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2 初始狀態(tài)下, A 機(jī)端面低,后端加墊 X 后,端面低H=-Y

9、=- X*L1/L2安裝標(biāo)準(zhǔn)要求 B 機(jī)比 A 機(jī)高=2(d -w 如果 H >,則還需撤墊 H-;如果 H <,則還需加墊-H;結(jié)論:前端撤墊量 T1=( H-/2,后端撤墊 T2=X+(H- /2; (H >前端加墊量 T1=(-H/2,后端墊片變化量 T2= (-H/2- X; (H < 4.5 調(diào)整說明(1由于徑向打表是對(duì)聯(lián)軸器端面偏差的測(cè)量,故加 /撤墊片調(diào)整后,聯(lián)軸器端面的相 對(duì)位置有可能朝反方向變化,即端面的相對(duì)位置并不代表軸線的實(shí)際相對(duì)位置; 只有當(dāng)端面偏差較小時(shí),二者之間才有粗略的對(duì)應(yīng)關(guān)系;(2上述中的“墊片變化量”為消除端面偏差 X 與整體調(diào)整 |H

10、-|的墊片厚度相對(duì)量, 按照公式的代數(shù)計(jì)算,正號(hào)為加墊,負(fù)號(hào)為撤墊;(3端面偏差調(diào)整時(shí),應(yīng)以前地腳為支點(diǎn)調(diào)整,盡量不要以后地腳為支點(diǎn)調(diào)整前端, 原因分析見“軸系杠桿對(duì)對(duì)中偏差的放大作用” 。5、找正操作中應(yīng)注意的問題由于儀器的安裝手法、測(cè)量過程中的松動(dòng)、環(huán)境溫度影響等,有可能得到假測(cè)量數(shù) 據(jù)及邊緣數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^以下方法加以識(shí)別和處理:(1百分表安裝完成并調(diào)零后,輕敲表盤并撥動(dòng)指針,觀察指針在外界振動(dòng)及撥動(dòng)撤 消后是否歸零,如有偏離檢查固定是否牢固;(2盤動(dòng)聯(lián)軸器一周,觀察指針是否歸零,如不歸零重新安裝百分表;(3測(cè)量結(jié)束后,計(jì)算 0°與 180°、 90°與 270

11、°數(shù)據(jù)的代數(shù)和是否相等,如不相等 重新安裝百分表;(4對(duì)于壁厚較小的聯(lián)軸器,環(huán)境溫度的變化會(huì)對(duì)其線性膨脹產(chǎn)生影響,對(duì)中測(cè)量結(jié) 果也會(huì)因此而改變。故對(duì)中調(diào)整與測(cè)量應(yīng)在溫度變化較小的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行,并盡 可能在某個(gè)固定時(shí)間點(diǎn)記錄測(cè)量結(jié)果。(5如果機(jī)組的初始徑向(水平、垂直偏差較大,那么測(cè)量數(shù)據(jù)就會(huì)失真(圓周相 對(duì)高點(diǎn)的偏移 。此時(shí),應(yīng)先調(diào)整徑向偏差至較小的范圍(即粗調(diào) ,進(jìn)而按照前 述過程找正。(6由于加工誤差、基礎(chǔ)偏差等原因,某些設(shè)備的找正結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)邊緣值,即徑向、端面偏差的上下極限值;一方面由于墊片規(guī)格的問題不易調(diào)整,另一方面若 將一項(xiàng)(如徑向偏差調(diào)整在基本值附近時(shí),另一項(xiàng)(端面偏

12、差可能就會(huì)有較 大的偏離;此時(shí),應(yīng)優(yōu)先保證端面偏差,而將徑向偏差控制在極限范圍內(nèi);6、軸系杠桿對(duì)對(duì)中偏差的放大作用根據(jù)相識(shí)三角形及杠桿原理,可通過在設(shè)備的前后地腳加 /撤墊片來調(diào)整聯(lián)軸器的 端面偏差。從理論上來說,可有以下兩種方法:假設(shè) A 機(jī)端面圓周低、下開口,即:(1 若采用抬高前地腳、整體調(diào)整的方案,為消除端面偏差,前端應(yīng)加墊量 X ,整個(gè)軸將以后地腳為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn): A 機(jī)B 機(jī)前端應(yīng)加墊量 X :/X=D/L2 X=*L2/D聯(lián)軸器前端面會(huì)隨之抬高 Y :X/Y=L2/L1+L2 Y=X(L1+L2 /L2 = X(L1/ L2 +1/ -(a (2 若采用降低前地腳、整體調(diào)整的方案,為消除端面偏差,后端應(yīng)撤墊量 X,整個(gè)軸將以前地腳為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn): A 機(jī)B機(jī)后端應(yīng)撤墊量 X :/X=D/L2 X=*L2/D聯(lián)軸器前端面會(huì)隨之抬高 Y :X/Y=L2/L1 Y=X*L1/L2-(b 比較式(a 、 (