軸向長(zhǎng)度上、工作轉(zhuǎn)速高的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在不平衡質(zhì)量作用下會(huì)沿軸向產(chǎn)生彎矩，發(fā)生彈性變形，不能采用不計(jì)軸線彎曲變形的剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡方法。理論上如果能找到原始不平衡量的數(shù)值和相位，即可以在其對(duì)稱位置加上一個(gè)相等的平衡質(zhì)量，消除軸承的動(dòng)反力及沿軸向的彎矩。實(shí)際上轉(zhuǎn)子沿軸向的不平衡質(zhì)量的分布難以確定，一般只能采用撓性轉(zhuǎn)子高速動(dòng)平衡工藝，使轉(zhuǎn)子在一定轉(zhuǎn)速下的軸承反力和彎矩值為最小。
（1）撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡原理，將撓性轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)化為一根簡(jiǎn)支梁，梁在其彈性穩(wěn)定平衡位置附近會(huì)發(fā)生多種形式的微小振動(dòng)，其中橫向振動(dòng)是撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的理論基礎(chǔ)，整個(gè)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)位移，即動(dòng)撓度曲線上一條繞如圖58-7所示的轉(zhuǎn)軸Oz，以角速度w回轉(zhuǎn)的空間曲線，可以視該曲線為無(wú)限多條固有頻率不同的振型曲線在空間疊加而成。各階振型曲線所在平面互不重合，圖58-7所示為三個(gè)振型的空間曲線。
當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，各階振型曲線的幅值及所占的比例均隨轉(zhuǎn)速變化，從而動(dòng)撓度曲線也隨轉(zhuǎn)速變化。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近某階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，動(dòng)撓度曲線形成相應(yīng)的某階振型曲線。不平衡質(zhì)量的某階振分量只能激發(fā)與之相應(yīng)的那一階撓度振型分量，不能激發(fā)其他階的振型分量，稱為振型函數(shù)的正交性。
撓性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡同樣包括平衡檢測(cè)和平衡校正兩個(gè)內(nèi)容。平衡檢測(cè)是將轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)至一定的轉(zhuǎn)速，通過對(duì)軸承振動(dòng)或轉(zhuǎn)子動(dòng)撓度的測(cè)量，以求知引起軸承動(dòng)反力或轉(zhuǎn)子動(dòng)撓度的原始不平衡質(zhì)量的大小和分布規(guī)律。實(shí)用中轉(zhuǎn)子動(dòng)撓度不易測(cè)量，多為測(cè)量軸承振動(dòng)。軸承振動(dòng)往往是轉(zhuǎn)子加上測(cè)量系統(tǒng)各部件及周圍環(huán)境各種機(jī)械振動(dòng)的綜合反應(yīng)，因此，在平衡檢測(cè)時(shí)，要求能正確檢測(cè)出由轉(zhuǎn)子不平衡引起的那部分振動(dòng)，檢測(cè)儀器應(yīng)具有選頻濾波能力和足夠的精度，并使平衡轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定和具有復(fù)現(xiàn)能力。
轉(zhuǎn)子原始不平衡量沿軸方向的分布為一條空間曲線，難以直接測(cè)量，因此通常在轉(zhuǎn)子上加一個(gè)或幾個(gè)試加質(zhì)量，然后分別測(cè)量轉(zhuǎn)子在試加質(zhì)量前后因不平衡量的變化而引起的軸承振動(dòng)的變化，再計(jì)算出原始不平衡量的大小和分布規(guī)律。轉(zhuǎn)子的校正總是用兩個(gè)或兩個(gè)以上的集中質(zhì)量，而不是用分布式的校正質(zhì)量。確定平衡校正面的數(shù)目及其軸向位置是撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的關(guān)鍵。
圖58-7 振型空間曲線
