了解剩餘不平衡
剩餘不平衡 是指 不平衡 在 轉子 完成 動平衡校正 校正過程完成。它是被允許留在轉子內的一小部分、刻意保留的不平衡量，因為進一步減少它不會帶來實際效益。換句話說，殘餘不平衡並非動平衡校正的失敗——它是 target 動平衡校正的目標。
1. 定義：什麼是剩餘不平衡？
每個實際轉子都帶有一些不平衡。完美的平衡——質量軸與軸線完全重合——是無法達成的，且追求它在經濟上毫無意義。因此，動平衡校正的工作並非消除不平衡，而是將其壓低至一個水平，使得其產生的 振動 對機器無害。達到該水平後所剩餘的不平衡即為殘餘不平衡。
殘餘不平衡以質量乘以半徑來表示——通常單位為 克-毫米 (g·mm) 或克-英寸——因為轉子感受到的離心力取決於偏離中心的質量大小以及其距離軸心的遠近。位於 100 mm 半徑處的 1 g 重點（100 g·mm）在效果上等同於位於 50 mm 半徑處的 2 g 重點。
2. 動平衡公差——允許多少？
最大允許殘餘不平衡由 動平衡公差設定。國際公認的方法源自 ISO 1940-1，現已併入現代 ISO 21940-11 系列。它定義了 平衡品質等級 (G-grades) —— G6.3、G2.5、G1.0 等——其中的數字代表轉子質心允許的軌道速度，單位為 mm/s。
- A G 數值越低代表公差越嚴格 且允許的殘餘不平衡越小。泵與風機轉子通常為 G6.3；精密機床主軸則要求 G1.0 或更高。
- 允許的殘餘不平衡隨轉子質量增加而增大，並隨運轉速度升高而減小——相同質量的轉子，高速轉子必須比低速轉子進行更精確的動平衡校正。
計算過程——將 G 等級與運轉速度轉換為允許的 g·mm 值，然後將其分配至兩個 校正平面 ——手算容易出錯。您可以使用我們的免費 剩餘不平衡計算器 (ISO 21940-11)，將 G 等級與運轉速度直接轉換為每個校正平面的允許 g·mm 值。
3. 為何殘餘不平衡始終存在
幾項實際因素保證了總會殘留一些不平衡：
- 儀器解析度： 每台動平衡機與現場分析儀都有其能可靠解析的最小不平衡量。
- 工具與安裝誤差： 心軸、芯棒與轉接器會引入微小的自身偏心。
- 組裝位移： 鍵、聯軸器與緊固件會在機器動平衡校正後重新組裝時，使轉子的質量發生輕微移動。
- 運轉變化： 熱膨脹、磨損、侵蝕與產品積聚都會改變轉子在服務期間的平衡狀態。
- 遞減效應： 將殘餘不平衡減半可能會使動平衡校正時間加倍，因此存在一個合理的停止點。
4. 測量與驗證剩餘不平衡
動平衡校正是一個迭代循環：測量當前不平衡，添加或移除 校正配重，重新測量，並重複此過程直到讀數降至公差以下。一份完整的動平衡校正報告應始終同時標明每個校正平面的 初始 不平衡與最終 殘餘 不平衡——例如，「左平面 0.5 g·mm，右平面 0.8 g·mm，在 3000 rpm 下符合 G2.5 標準。」
在已組裝的機器上，此驗證在現場進行，而非在動平衡機上。像 Balanset-1A 測量 1× 振幅與相位 這樣的便攜式雙通道分析儀可在校正前後測量，計算轉子的影響係數，並確認殘餘振動——因此也是殘餘不平衡——位於所選 ISO 21940-11 等級範圍內。由於它在機器自身的軸承中以運轉速度工作，它能捕捉轉子實際運轉時的真實殘餘狀態，包括動平衡機無法察覺的組裝與熱效應。
5. 殘餘不平衡與初始不平衡
區分這兩個術語很有幫助。 初始不平衡 是轉子在進行任何校正前所具有的不平衡——通常較大，也是最初注意到振動的原因。 剩餘不平衡 是校正後刻意保留並經公差驗證的不平衡。兩者之間的比率是衡量動平衡校正工作有效性的有用指標：將轉子不平衡從 250 g·mm 降至 4 g·mm 代表超過 98% 的減少，對於大多數工業等級而言都是一次乾淨利落的通過。
