1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上EQ6100曲軸動(dòng)平衡量分解原理研究及算法實(shí)現(xiàn)任愛(ài)華1 孫傳瓊1 周宏21湖北汽車工業(yè)學(xué)院 十堰， 2. 東風(fēng)汽車有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)廠 十堰 摘要：針對(duì)EQ6100曲軸結(jié)構(gòu)和動(dòng)平衡特點(diǎn)，詳細(xì)討論了其不平衡量分解原理及算法實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)實(shí)踐表明按此分解方法去重后剩余不平衡量均滿足工藝要求。關(guān)鍵詞：曲軸 動(dòng)平衡 分解在發(fā)動(dòng)機(jī)中，曲軸是把燃油爆破產(chǎn)生的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件之一。其動(dòng)平衡指標(biāo)直接影響到整機(jī)的振動(dòng)、噪聲和壽命。因此，曲軸動(dòng)平衡一直是曲軸生產(chǎn)過(guò)程中的重要工序，EQ6100曲軸也不例外。1 EQ6100曲軸結(jié)構(gòu)及動(dòng)平衡特點(diǎn)ABDC126453圖1EQ6100曲軸

2、結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中1、2、3、4、5、6為6個(gè)空間互呈120的曲軸拐頸，A、B、C、D是四個(gè)扇形角為120的平衡塊。若設(shè)1拐為0，則其它幾拐分別為120、240、240、120、0。由此可見(jiàn),它具有保持自身平衡的形狀。但由于加工誤差和材料的不均勻，所以須進(jìn)行動(dòng)平衡。曲軸動(dòng)平衡的校正，往往采用在平衡塊上去重的方法。但當(dāng)初始不平衡量超過(guò)1000g.cm,或者去重角度不好時(shí)，應(yīng)對(duì)曲軸進(jìn)行粗平衡。而粗平衡去重就在曲軸拐頸上進(jìn)行。EQ6100曲軸初始不平衡量比較大，基本上都在1000G.CM左右，很多甚至達(dá)到2500G.CM以上。粗平衡時(shí)，一般以2、5拐附近為左、右兩個(gè)測(cè)量面，去重在1、6拐的0位置，

3、2、5拐的120位置及3、4拐的240位置處進(jìn)行。因此測(cè)量面上的不平衡量要分解到0、120、240這三個(gè)角度上。2不平衡量的分解及折算21不平衡量的分解設(shè)2或5拐處所測(cè)不平衡量為，現(xiàn)討論如何求得其在0、120、240方向的分量。（1）當(dāng)處于0120范圍內(nèi)，其在0及120方向上的分量如圖2所示。 圖2 同理可求出此時(shí)的及（2）當(dāng)處于120240范圍內(nèi)，其在120及240方向上的分量如圖3所示。 圖3同理可求出此時(shí)的及。（3）當(dāng)處于240360范圍內(nèi)，其在0及240方向上的分量如圖4所示。 圖4 同理可求出此時(shí)的及。22不平衡量的折算由于2、5面上只能對(duì)120方向上的不平衡分量、去重，因此0及24

4、0方向上的不平衡分量、 、 、需折算到1、3、4、6面上去重，假設(shè)各拐頸之間的距離為a，其折算辦法如下：（1）、將、從2、5面分別換算到1、6面上，如圖5所示。利用平行力的分解原理可得： aaa aa圖5123456同理可得：所以，2、5面上0不平衡分量分解到1、6面后，它們的數(shù)值為： 1面： ；6面： (2)、將從2面首先換算到3面的240方向及5面的240的反方向即60方向，從5面換算到4面的240方向及2面的240的反方向即60方向，利用反平行力的分解原理可得：aaa aa圖6123456同理可得： 012024060 2(5)或 圖7所以2、5面240方向的分量 、分解得到 3面上的2

5、40方向的分量，4面上的240方向的分量及5、2面上60方向的分量、。因?yàn)?、2面上60方向不能去重，所以必須用力的平行四邊形法則將其分解到0、120方向。如圖7可知： 其120及0分量均等于、。但2、5 面上亦不能進(jìn)行0 方向的去重，所以0分量必須折算到1、6面上 。其值為：1面： 6面：綜上分析，可得出相應(yīng)于六個(gè)校正面上的等效不平衡量分別為：1面：2面：3面：4面：5面：6面：曲軸動(dòng)平衡的分解算法對(duì)于六缸曲軸具有通用性，其原理相似，但對(duì)于四缸等其它曲軸又具有其特殊性。3、算法實(shí)現(xiàn)EQ6100曲軸動(dòng)平衡量的分解，按照?qǐng)D8所示的計(jì)算流程完成。首先拾取測(cè)量系統(tǒng)傳過(guò)來(lái)的左右兩個(gè)測(cè)量面的不平衡量的幅

6、值和相位，然后根據(jù)不平衡量的相位進(jìn)行分解和折算，最后計(jì)算各個(gè)校正面上的等效不平衡量。上料轉(zhuǎn)速到否？取UL 、UR 、qL、 qRUL初始化圖8根據(jù)qL、 qR所處范圍進(jìn)行分解UL計(jì)算各個(gè)校正面上的等效不平衡量UL4、實(shí)驗(yàn)及結(jié)論EQ6100曲軸粗平衡的工藝要求為剩余不平衡量 500G.CM。對(duì)加工后的曲軸進(jìn)行隨機(jī)檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。測(cè)量結(jié)果顯示，不平衡量分解效果較好，按此分解方法去重后剩余不平衡量均滿足工藝要求。表1軸號(hào)初始不平衡量（G.CM/度）剩余不平衡量（G.CM/度）合格/否11208/257783/136230/300181/87合格21413/2771201/200310/3202

7、17/100合格3873/86610/175217/70110/150合格41566/167734/238278/138108/253合格5476/971709/255237/135376/237合格參考文獻(xiàn)1 三輪修三，下村玄.旋轉(zhuǎn)機(jī)械的平衡(第2版)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.2 葉能安，余汝生 動(dòng)平衡原理與動(dòng)平衡機(jī)M. 華中工學(xué)院出版社，19853 王得榮，王秋曉，朱云飛.六缸曲軸動(dòng)平衡理論的研究J.機(jī)電工程，2004年第21卷第6期4 叢培天，姜洪濤.六缸柴油機(jī)曲軸動(dòng)平衡量分解方法研究 J. 沈陽(yáng)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)2002年6月第21卷第2期 The study and algori

8、thm implementation of dynamic balancing decomposition of EQ6100 crankshaftREN Aihua1 Zhou Hong2 Sun Chuanqiong 1 1. Hubei Automotive Industrial institute ShiYan 2. Engine Plant of Dong Feng Motor Company Limited ShiYan Abstract: The decomposition principle and algorithm implementation of dynamic balancing of crankshaft of EQ6100 are discussed in detail based on the structural and dynamic balancing characteristic of this shaft. It is proven that this decomposition method can meet the manufacturing requirements in practice.Keywords : crankshaft dynamic balancing