电机主轴动平衡是确保电机在高速旋转时运行平稳、减少振动和噪音的关键工艺。以下是关于电机主轴动平衡的详细说明：

一、动平衡的基本概念

• 定义：通过调整转子质量分布，使其在旋转时产生的离心力达到平衡，避免因质量不均导致的振动。
• 与静平衡的区别：
  • 静平衡：仅保证转子在静止状态下的重心与轴线重合（适用于低速或短转子）。
  • 动平衡：在旋转状态下平衡离心力产生的力和力矩（适用于高速或长径比较大的转子）。

二、动平衡的原理

1. 离心力平衡：当转子旋转时，不平衡质量会产生离心力，形成振动。通过在适当位置添加或去除配重，使离心力矢量和为零。
2. 矢量分解：将不平衡量分解为两个校正平面（通常为转子的两端），通过计算配重的大小和角度实现平衡。

三、动平衡的步骤

1. 初始振动测试：
   • 使用动平衡机或振动传感器测量转子在不同转速下的振动幅值和相位角。
2. 确定不平衡量：
   • 通过数据分析软件计算需要添加或去除的质量及其位置。
3. 安装配重：
   • 在转子指定位置焊接、钻孔或安装配重块。
4. 验证测试：
   • 重新运行测试，确保振动值符合标准（如ISO 1940）。

四、动平衡的常用方法

1. 单面平衡：
   • 适用于刚性转子（长径比小），仅需在一个平面上调整质量。
2. 双面平衡：
   • 适用于柔性转子或长径比较大的主轴，需在两个平面上分别调整。

五、动平衡标准与精度等级

• 国际标准（如ISO 1940）：
  • G6.3：一般工业电机（普通用途）。
  • G2.5：精密机床、高速主轴。
  • G1.0：航空航天、超精密设备。
• 允许残余不平衡量：根据公式 ( U = rac{G cdot M}{n} ) 计算，其中 ( G ) 为精度等级，( M ) 为转子质量（kg），( n ) 为转速（rpm）。

六、动平衡设备与工具

1. 动平衡机：立式或卧式，带传感器和数据分析系统。
2. 振动分析仪：用于现场动平衡检测。
3. 配重块/去重工具：如螺丝、焊接材料、钻孔设备等。

七、常见问题与解决方案

1. 振动超标：
   • 检查配重是否松动，或重新计算平衡量。
2. 热变形导致失衡：
   • 在电机工作温度下进行动平衡校正。
3. 多阶临界转速：
   • 采用模态分析，避免在共振频率附近运行。

八、注意事项

1. 安全操作：高速旋转时需确保设备固定，避免人员靠近。
2. 环境因素：温度、湿度变化可能影响平衡结果。
3. 定期维护：长期运行后需重新检测动平衡状态。

九、应用场景

• 工业电机：风机、泵、压缩机等。
• 精密设备：数控机床主轴、医疗器械。
• 新能源汽车：驱动电机、涡轮增压器转子。

通过规范的动平衡操作，可显著降低电机主轴的振动和磨损，延长使用寿命并提升运行效率。对于高精度场景，建议结合激光动平衡或在线监测技术实现动态调整。