曲軸定心在曲軸動平衡加工中的應(yīng)用.pdf

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1、EquipmentManufacturingTechnologyNo．6，2015曲軸定心在曲軸動平衡／jn-r中的應(yīng)用陳逢源(上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西柳州545007)摘要：曲軸是發(fā)動機(jī)的重要高速旋轉(zhuǎn)部件，其平衡精度對發(fā)動機(jī)的振動、運(yùn)行平穩(wěn)性及壽命都有很大的影響。曲軸的初始動平衡量過大會導(dǎo)致平衡機(jī)平衡單個工件時間過長，影響加工效率，甚至?xí)霈F(xiàn)無法平衡造成曲軸報廢的現(xiàn)象。主要介紹曲軸定心工藝在曲軸加工中的應(yīng)用及對動平衡機(jī)的影響。關(guān)鍵詞：幾何定心；質(zhì)量定心；動平衡；動不平衡量；曲軸中圖分類號：U466文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672—5

2、45X(2015)06—0104—03曲軸是發(fā)動機(jī)的重要高速旋轉(zhuǎn)部件，曲軸由于線不重合時，在離心力和慣性力矩的作用下，運(yùn)行中不平衡產(chǎn)生的振動與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，而振動的曲軸會產(chǎn)生巨大的振動和噪音，甚至造成發(fā)動機(jī)會導(dǎo)致軸瓦負(fù)載增加，從而降低壽命，曲軸消耗的功缸體缸蓋扭曲變形。曲軸的動平衡就是為了調(diào)整處率也增加。振動同時也會產(chǎn)生噪聲，同時零件松動并于不平衡狀態(tài)的曲軸質(zhì)量分布，使質(zhì)量軸線與幾何產(chǎn)生疲勞失效。因此，曲軸的平衡精度對發(fā)動機(jī)的振軸線盡可能重合，使曲軸成為平衡狀態(tài)。動、運(yùn)行平穩(wěn)陛及壽命都有很大的影響。本文主要介紹曲軸定心工藝在曲軸動平衡加工

3、中的應(yīng)用，以及2曲軸定心不同的定心工藝對曲軸動平衡的影響。曲軸的定心直接影響后工序動平衡的質(zhì)量，曲1動平衡意義【’】軸定心分為幾何定心、質(zhì)量定心。幾何定心以工件兩端主軸頸外圓為徑向基準(zhǔn)，以止推面為軸向基準(zhǔn)，形成的兩端中心孔位于曲軸曲軸有一根質(zhì)量軸線(慣性軸線)和一根幾何軸的幾何軸線上。質(zhì)量定心是先通過曲軸兩端浮動支線，當(dāng)曲軸的質(zhì)量軸線與其幾何軸線發(fā)生偏移時即撐，對曲軸進(jìn)行動平衡測量，再按找出的質(zhì)量軸線加產(chǎn)生了不平衡。工出的中心孔。幾何軸線是由支撐旋轉(zhuǎn)體的兩個軸頸的幾何中幾何定心和質(zhì)量定心兩種工藝目前國內(nèi)都有應(yīng)心點(diǎn)所決定的軸線。當(dāng)旋轉(zhuǎn)體完全對稱時

4、，質(zhì)心將位用，但如何選擇，先要看曲軸毛坯的質(zhì)量水平。如果于其軸線的中點(diǎn)，與幾何中心重合，如果旋轉(zhuǎn)體不受毛坯好，可以用幾何定心，如果毛坯質(zhì)量糟糕，才可軸承限制，將圍繞其幾何軸線旋轉(zhuǎn)；在旋轉(zhuǎn)體的中心能考慮質(zhì)量定心方案。采用質(zhì)量中心孔牽涉到質(zhì)量部位上放置重塊w，質(zhì)心將發(fā)生改變，質(zhì)量軸線將與定心設(shè)備，會增加大量設(shè)備投資，如果曲軸毛坯質(zhì)量幾何軸線平行，但徑向偏移一個距離，如果旋轉(zhuǎn)體不均衡性尚可，一般采取幾何中心孔就可以保證不平受軸承約束，將繞質(zhì)量軸線旋轉(zhuǎn)；如果重塊w置于旋衡量，故廠家不會優(yōu)先考慮選用質(zhì)量定心工藝。轉(zhuǎn)體的一端，質(zhì)心在徑向和軸向均會發(fā)生偏移，

5、偏移量與重塊w的質(zhì)量成比例關(guān)系。在自由狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)3幾何定心的應(yīng)用體將繞質(zhì)量軸線旋轉(zhuǎn)。如圖1所示。質(zhì)量曲軸毛坯主要有鑄鐵和鍛鋼兩類，國內(nèi)汽車企業(yè)采用鑄鐵毛坯的占極大多數(shù)，并且目前國內(nèi)的鑄造水平提高，曲軸毛坯質(zhì)量有了明顯的改善，因此多選用幾何定心的方式進(jìn)行曲軸生產(chǎn)加工。我公司自圖1曲軸幾何軸線與質(zhì)量軸向示意圖2007年至2011年建成的三條曲軸線，全部采用幾何由于曲軸是高速旋轉(zhuǎn)的，當(dāng)質(zhì)量軸線與幾何軸定心工藝。收稿日期：2015—03—04作者簡介：陳逢源(1987一)，女，廣西柳州人，學(xué)士學(xué)位，工程師，研究方向：發(fā)動機(jī)制造工藝自動化。104Equ

6、ipmentManufacturingTechnologyNo．6，2015量前饋的數(shù)據(jù)是有效、準(zhǔn)確的。情況下應(yīng)優(yōu)先選用質(zhì)量定心機(jī)[31。采用質(zhì)量定心，可以減少初始不平衡量，對加工過程中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差可以通過統(tǒng)計(jì)反饋消除；減參考文獻(xiàn)：少最終平衡工序的時間。【11周仁睦．機(jī)械轉(zhuǎn)子動平衡——原理、方法和標(biāo)準(zhǔn)[M】．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1992：7-13．[2】于濤，仲繼明，王海峰．曲軸定心與動平衡技術(shù)的探討fJ】．4結(jié)束語汽車技術(shù)，2006，(05)：48—51．【3】田廣奎．質(zhì)量中g(shù),TL和幾何中心孔在曲軸加工中的優(yōu)化【J1．如毛坯質(zhì)量好，加工

7、余量小且加工余量分布均柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造，2012，18(2)：32．勻，這時曲軸的質(zhì)量中心孔與幾何中心孑L基本重合，[4]郭衛(wèi)建．正確評定曲軸不平衡量fJ1．試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)，2008，則不必花費(fèi)較高的經(jīng)費(fèi)購置質(zhì)量定心設(shè)備而直接鉆(2)：38—42．幾何中心孔；若毛坯質(zhì)量較差，加工余量大且加工余[5]陳家瑞．汽車構(gòu)造(上冊)【M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．量分布不均勻，初始不平衡量較大，如果鉆幾何中心[61曹曉明，王明武．AutoCAD在曲軸動平衡中的應(yīng)用【J]．內(nèi)燃機(jī)T程，1999，(03)：78—82．孔，質(zhì)量分布不均勻，轉(zhuǎn)動慣量較

8、大，損壞后續(xù)加T[7】曲貴龍．曲軸動平衡的方法和應(yīng)片】【J1．重型汽車，2004，(04)：設(shè)備精度；采用幾何中心孔，在進(jìn)行動平衡時，初始17—19不