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軸徑向偏擺計算器
估算與您的平衡品質等級和速度對應之 ISO 21940-11 殘餘不平衡限值相符的軸徑向偏擺(TIR — 總指示器讀數),並篩選測得的偏擺以評估不平衡風險。注意:ISO 21940-11 設定的是不平衡限值 — 幾何偏擺公差本身來自軸圖面或製造商規格。
結果
允許偏心
根據平衡品質等級 G 與運轉速度:
- G — 平衡品質等級 (mm/s)
- n — 運轉速度 (RPM)
- ω — 角速度 (rad/s) = 2πn/60
總指示器讀數
由指針式千分表測得的 TIR 是偏心的兩倍(峰對峰值):
此檢查的範圍: eper 在 ISO 21940-11 中為允許的殘餘 不平衡 (質心偏心),而非幾何偏擺公差。TIR = 2 × eper 因此為一 篩選 值:若測得的軸頸偏擺超過此值,僅由偏擺引起的質心位移可能已超過所選 G 等級的平衡限值。它不能取代軸圖面上的幾何偏擺公差,且 TIR 較低的軸仍可能不平衡(質量分佈),而測得的 TIR 可能包含形狀誤差、彎曲、軸承安裝或設定誤差,這些並不會一一對應轉化為不平衡。
等效不平衡
實務範例
已知: 速度 = 3000 RPM,等級 = G6.3,質量 = 45 kg,直徑 = 40 mm
ω = 2π × 3000 / 60 = 314.16 rad/s
eper = 6.3 × 1000 / 314.16 = 20.05 μm
TIR = 2 × 20.05 = 40.1 μm
Uper = 20.05 × 45 = 902.3 g·mm
不平衡等效偏擺參考表(篩選值)
| 等級 | 轉速 (RPM) | eper (μm) | 等效 TIR (μm) |
|---|---|---|---|
| G6.3 | 750 | 80.2 | 160.4 |
| G6.3 | 1500 | 40.1 | 80.2 |
| G6.3 | 3000 | 20.1 | 40.1 |
| G2.5 | 3000 | 7.96 | 15.9 |
| G2.5 | 6000 | 3.98 | 7.96 |
| G1.0 | 6000 | 1.59 | 3.18 |
| G1.0 | 12000 | 0.80 | 1.59 |
Radial runout (TIR — Total Indicator Reading) is the total variation in distance measured from a shaft surface to a fixed reference point as the shaft rotates one full revolution. It indicates how much the shaft deviates from perfect concentricity. TIR equals twice the eccentricity.
Mount the shaft on V-blocks or between centers, place a dial indicator perpendicular to the shaft surface, zero the indicator, then slowly rotate the shaft one full revolution. The total needle movement (max minus min) is the TIR.
Common causes include:
- Bent shaft from thermal distortion or impact
- Manufacturing eccentricity (turning error)
- Bearing journal wear or damage
- Improper coupling alignment
- Assembly errors (misaligned press-fit components)
If the mass centre of a rotor is displaced by eccentricity e, the equivalent unbalance is U = e × m, where m is rotor mass. Journal runout can displace the mass centre and thus contribute to unbalance. However, not all unbalance comes from runout (mass distribution matters too), and measured TIR can include form error, bend, bearing seating or setup error that does not translate one-to-one into unbalance.
The geometric runout tolerance comes from the shaft drawing or the manufacturer's specification — ISO 21940-11 sets unbalance limits, not runout tolerances. As balance-risk screening values (TIR equivalent to the residual unbalance limit):
- G6.3 / 3000 RPM: TIR ≈ 40 μm
- G1.0 / 6000 RPM: TIR ≈ 3.2 μm
- G6.3 / 1500 RPM: TIR ≈ 80 μm
Always calculate for your specific conditions and check the drawing tolerance.
本頁所述的操作流程由 Vibromera 團隊使用 Balanset-1A(一款用於現場轉子平衡的便攜式雙通道動平衡儀及振動分析儀)開發並經過實地測試。
專業現場動平衡儀器與軟體。於現場達成 ISO 21940-11 平衡品質。已應用於 50 多個國家。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振動分析工程師,也是Vibromera的創辦人兼執行長。 15年多來,他一直在現場——而非在試驗台上——為旋轉設備進行動平衡校正:粉碎機、工業風機、破碎機、離心機、軸與主軸。正是這些實際工作催生了Balanset系列儀器——它們被設計為一種專業人員可以隨身攜帶到機器旁、在現場獨立使用的工具,而非實驗室設備。 Vibromera成立於2017年,自2023年起總部設於葡萄牙波爾圖。Balanset系列產品的研發、組裝與支援均在此完成。旗艦產品是Balanset-1A,一款用於單平面及雙平面動平衡校正與振動診斷的可攜式分析儀。 Nikolai親自參與客戶支援工作,處理各種棘手的動平衡校正案例,並參與軟體開發。他以任何語言為全球客戶提供服務。