曲轴静平衡仪的应用.pdf

第34卷第5期
Vol 34 No5
2017年10月
内燃机与动力装置.C. E& Powerplant
Oct.2017
【检测与控制】
曲轴静平衡仪的应用
刘增蟹,广春,张土越2,荣伟华2,黄以兵2,翟召波
(1.淄柴机器有限公司,山东淄博2550772.滔博柴油机总公司,山东潘博25507
摘要:曲轴的制造和修磨后必须进行平衡校验,如不平衡量超标,可在曲轴的平衡重或曲
臂上用钴孔或铣面方法,去除适量的金属。设计制造了一种简易的曲轴静平衡仪,用于曲轴静
平衡的校验。这种曲轴静平衡仪的导轨式静平衡架首次采用了水平导轨的设计制作方法,为
国内首家使用。本文介绍了曲轴静平衡仪的设计、校验方法和应用,并着重对曲轴静平衡仪的
灵敏度、测量精度进行了初步的分析和探讨。
关键词:曲轴;静平衡;静不平衡量;惯性力;灵敏度;精度
DOL:10.19471/j.cnki.1673-6397.2017.05.014
中图分类号:TK423文献标志码:A文章编号:1673-6397(2017)05-0060-02
Application of Crankshaft Static Balancing Apparatus
LIU Zengxi, SANG Guangchun, ZHANG Shiyue", RONG Weihua, HUANG Yibing Z HAI Zhaobo
(1. Zichai Machine, Co, Ltd. Zibo 255077 Chi
lna
Zibo Diesel Engine Parent Company, Zibo 255077, China
Abstract: Balance test of the crankshaft must be done after its manufacturing or grinding. If the
amount of unbalance exceeds the standard value, drilling or milling on the balance weight or crani
arm of the crankshaft would be used to remove the right amount of metal. To do this balance check
a simple crankshaft static balancing apparatus was designed. Horizontal guide rail design method was
first used on the rail type static balance frame of this apparatus in china, The design, calibration and
application method of the crankshaft static balancing apparatus are introduced in this paper. And the
sensitivity and measuring accuracy of the apparatus are Emphatically analyzed and discussed
Key Words: crankshaft static balance; static unbalance; intertia force; sensibility accuracy
引言
寿命和减少柴油机噪音的重要措施之一,消除惯性
力和惯性力矩的其最有效的方法是在柴油机的内部
曲轴是活塞式发动机中一个重要的零件,是将平衡惯性力和惯性力矩。
直线运动转变为旋转运动的关键零件之
在柴油机工作中,由于曲轴的静不平衡和动不
1静平衡校正检验的条件和选择原则
平衡而产生的惯性力和惯性力矩,其数值和方向呈
静平衡校正检验的条件是:所有离心惯性力的
周期性变化,易引起整机的振动。尽量消除惯性向量和等于零或所有质径积的向量和等于零2。
力和惯性力矩的影响,减小震动,是提高柴油机的工
根据ISO5406-1980规定?,静平衡校正检验
作性能,改善柴油机的工作环境,延长柴油机的使用的选择原则如表1所示
作者简介:刘增玺(1969-),男,本科,工程师,主要从事计量技术、精密测量和专用检具模具的设计和制作。
收稿日期:2017-05-18
万方数据
2017年第5期
刘增玺,等:曲轴静平衡仪的应用
表1静平衡校正检验的选择原则
重
转子长度
平衡方法
与外径D之比
工作转速/(r:min-)
再多次重复上述试验,直到曲轴达到静平衡为
止
静平衡姣正检验
D/I>5
任何转速
动平衡校正检验
D/L<1
n>1000
4灵敏度和测量精度分析
2设计思路
4.1灵敏度分析
曲轴静平衡仪的灵敏度主要取决于舳轴主轴颈
曲轴静平衡仪(图1)的主要设计思路是采用导与曲轴静平衡仪檢验导轨间的滚动蘑擦阻力矩的大
轨式静平衡架,导轨式静平衡架分固定式静平衡校
,在机械于册上给出了水平平行轨平衡架装置的
验导轨和可移动式静平衡校验导轨,通过电动推杆灵敏度M为:
和连接电控装置的推拉作用,可移动静平衡校验导
M=1000fG
轨可在静平衡仪的床身导轨上运动。
则曲轴静平衡仪的灵敏度'为
静平衡仪床身导轨是由一个V形导轨和一
M=1 000G(+fd/D)
(2
水平导轨组成,V形导轨在水平方向和垂直方向的式中:M为水平平行轨平衡架装置的灵敏度,昭
直线度误差要求均为0.01mm/m,水平导轨的直线
cms
度误差要求为0.01mm/m。固定式静平衡校验导轨
M'为曲轴静平衡检验装置的灵敏度,
和可移动式静平衡校验导轨则位于同一水平面上,
G为曲轴的质量,kg
两导轨平面度误差为0.01mm。在曲轴的吊装起落
∫为曲轴主轴颈与曲轴静平衡检验装置检验
位置均专门设有起落导轨,可以防上止校验导執的碰导轨间的滚动脑擦系数
伤,另外选用强力磁铁配合磁性砝码的应用,可以对
d为曲轴轴颈,cm;
静不平衡量进行准确的读数。
D为曲轴曲柄销(或平衡重)回转直径,cm。
固定式曲轴静平衡导轨床身可移动式曲轴静平衡导執电动推杆电机
般f取0.003cm,而G、d、D为已知,则不难求
出各机型曲轴在曲轴静平衡检验装置校验时的灵敏
度
以LB8250钢曲轴为例,曲轴的质量G为1730
kg;曲轴主轴颈d为22cem;曲轴曲柄销(或平衡
图1曲轴静平衡仪示意图
重)回转直径D为33.5cm;曲轴主轴颈与曲轴静
3校验方法
平衡仪检验导轨间的滚动磨擦系数取0.003,将以上
数据带入(2)式中,则LB8250曲轴静平衡仪的灵敏
经过对各机型柴油机曲轴平衡重心的测算,八度M'为
缸曲轴的测量支点在三、七主轴颈,六缸曲轴的测量
M'=1000C(」+/al/D)
支点在二、五主轴颈,五缸曲轴的测量支点在二、四
=1000x1730×(0.003+0.003X22/33.5
主轴颈。
=8598.36(kg·cm)
曲轴静平衡的校正检验方法是: