曲轴动平衡计算方法
用曲轴平衡块来消减发动机振动的计算方法
用曲轴平衡块来消减发动机振动的计算方法【用曲轴平衡块来消减发动机振动的计算方法】在设计发动机时，消减振动是非常重要的一环，其中曲轴平衡块的设计和计算显得尤为重要。
曲轴平衡块的作用是通过平衡质量的变化，减小发动机在运转时产生的振动。
那么，如何进行曲轴平衡块的计算呢？一、确定曲轴振动方向在开始曲轴平衡块的计算之前，首先要确定曲轴的振动方向。
这可以通过专业的振动测试仪器来进行测量，也可以通过有限元分析来模拟曲轴在运转时的振动情况。
在确定了曲轴振动的方向后，才能进行曲轴平衡块的设计和计算。
二、计算振动大小在确定了曲轴振动的方向后，下一步就是计算振动的大小。
这一步可以通过振动测试仪器来进行测量，也可以通过有限元分析来模拟曲轴在运转时的振动情况。
通过这个步骤，我们可以得到曲轴在不同转速下的振动大小数据，为后续的平衡块设计提供参考。
三、设计平衡块在获得了曲轴振动大小的数据后，接下来就是进行平衡块的设计。
平衡块的设计需要考虑如下几个方面：1. 平衡块的质量：根据曲轴的振动情况和振动大小，确定平衡块的质量大小。
2. 平衡块的位置：根据曲轴的结构和振动情况，确定平衡块的安装位置。
3. 平衡块的形状：根据曲轴的振动方向和大小，确定平衡块的形状和尺寸。
通过这些设计，可以制定出具体的曲轴平衡块方案。
四、计算平衡块参数在设计出平衡块方案后，还需要进行具体的参数计算，包括平衡块的质量、安装位置、形状等。
这些参数的计算需要考虑曲轴的结构和工作情况，确保平衡块能够有效地减小发动机的振动。
通过对曲轴振动情况的分析和平衡块的设计计算，我们可以有效地减小发动机在运转时产生的振动，提高发动机的工作效率和可靠性。
结语曲轴平衡块的设计和计算是发动机设计中非常重要的一环，它直接关系到发动机在运转时的振动情况。
通过本文的介绍，我们可以了解到曲轴平衡块的计算方法，包括确定振动方向、计算振动大小、设计平衡块和计算平衡块参数等步骤。
这些方法可以帮助我们合理地设计曲轴平衡块，减小发动机的振动，提高其工作效率和可靠性。
动平衡精度等级与计算
动平衡精度等级与计算动平衡是机械制造过程中非常重要的一环，它的精度等级与计算是确保机械设备正常运行和提高工作效率的关键。
本文将详细介绍动平衡精度等级的概念以及相关的计算方法。
一、动平衡精度等级的概念动平衡是指在旋转运动机械设备中，通过在转子上添加试重块，使转子旋转时不产生振动，达到平衡状态的一种技术手段。
动平衡精度等级是用来描述动平衡状态的稳定性和精确程度的指标。
按照国际标准ISO1940-1:2003的规定，动平衡精度等级分为六个等级，分别为G1.0、G0.4、G0.7、G2.5、G6.3和G16、其中，G表示全转子高峰值的一半。
精度等级越高，转子的平衡状态越稳定，振动幅度越小，对设备的损伤和干扰越小。
二、计算动平衡精度等级的方法计算动平衡精度等级需要先了解转子的质量不平衡情况，然后根据一定的数学模型进行计算，最终确定转子的动平衡精度等级。
1.质量不平衡计算质量不平衡是指转子上的实际质量分布与理想平衡状态之间的差异。
一般情况下，质量不平衡是通过试重块进行补偿的。
质量不平衡的计算可以通过静态平衡试验和动态平衡试验两种方法进行。
在动态平衡试验中，可以通过测量转子不同时刻的振动加速度或位移信号，进而计算得出质量不平衡。
2.动平衡精度等级计算具体的计算公式如下：G=K1×（ΔW/m）×K2其中，G为动平衡精度等级，K1和K2为修正系数，ΔW为质量不平衡量，m为转子质量。
在计算过程中，需要根据具体的机械设备和转子参数确定修正系数的数值。
三、动平衡精度等级的影响因素1.转子结构和质量分布：不同结构的转子，质量不平衡分布不同，对动平衡精度等级有一定影响。
2.转子转速：转子在不同转速下，质量不平衡对振动的影响程度也不同，因此转速是影响动平衡精度等级的重要因素。
3.转子质量和转子材料：转子质量和材料的不同会对动平衡的要求产生影响，转子质量越大、材料越均匀，要求的动平衡精度等级也相应提高。
4.平衡设备性能：平衡设备的性能和调节方法也会对动平衡精度等级产生影响，高性能的平衡设备能更准确地实现动平衡。
曲轴动平衡的工艺及技术应用
曲轴动平衡的工艺及技术应用摘要：曲轴（Crankshaft）作为发动机系统中的重要组成部件，其平衡精度的高低对发动机运行的稳定与安全存在直接影响。
在此分析动平衡检测和修正原理及影响动平衡的因素等理论基础上，结合生产实际、论述曲轴动平衡的技术应用。
关键词：曲轴动平衡；重复性；平衡精度曲轴（Crankshaft）是发动机中最为重要的高速旋转部件，将连杆上的力转化为转矩，并将其输送给其他附件，带动发动机其他附件的运行。
通常情况下，曲轴在运行过程中易受旋转质量产生的离心力、旋转过程中周围环境变化下产生的气体惯性力以及往复惯性力的影响，发生质量与性能问题，对此，加强曲轴基本性能，提升曲轴平衡性至关重要。
基于此，本文以曲轴动平衡为研究对象，就曲轴动平衡技术与应用进行了如下分析。
1、曲轴动平衡的概述曲轴是发动机的动力源，主要是由质量轴线与几何轴线共同组成的发动机高速旋转部件。
就曲轴几何轴线而言，主要是指支撑旋转体中的两个轴颈的中心点共同构成的轴线；质量轴线是旋转体在旋转作用下产生综合质量的轴线。
通常情况下，当曲轴旋转体处于完全对称形态时，轴线中点位置为质量中心所在位置，此时质量中心与几何中心相重叠。
在此条件下，假如轴承对旋转体不产生限制作用时，旋转体将围绕着几何轴线进行均匀旋转,呈现平衡状态。
当给予曲轴旋转体中心位置一定重量时（Unbalance Weight），曲轴的质量中心将产生一定的变化，此时曲轴的几何轴线将于曲轴的质量轴线不再重叠，而是呈现出平行状态，当其径向会产生一定距离的偏移（如下图所示）。
在此条件下，假如轴承对旋转体不产生限制作用时，旋转体将围绕着质量轴线进行旋转。
当给予曲轴旋转体某端位置一定重量时，曲轴的质量中心将将产生一定的变化，其径向和轴向均存在偏移，且偏移的数值与所给予的重块质量呈现出比例关系。
因此当曲轴质量轴线与几何轴线不再同一位置时，曲轴在旋转质量产生的离心力、旋转过程中周围环境变化下产生的气体惯性力以及往复惯性力的作用下，将出现较大的振动和异响，造成轴承、轴套等异常磨损，进而影响发动机的寿命并动力输出不均，部件精度下降以及输出效率降低等缺陷。
动平衡计算公式范文
动平衡计算公式范文
动平衡公式是指在力学中计算物体相对于一个参考点的平衡时所使用
的公式。
在计算动平衡时，可以使用三个方程：牛顿第二定律、力矩平衡
和加速度圆心相对于对标点的相对位置。
1.牛顿第二定律：
2.力矩平衡：
动平衡计算公式中的第二个方程是力矩平衡方程。
力矩是指力绕着旋
转轴产生的转动效应。
在力矩平衡中，当物体没有旋转时，合力和合力矩
都必须等于零。
力矩的计算公式是力矩=力的大小×力臂，其中力臂是垂
直于力的作用线的距离。
对于一个静止物体，在任何一个点上，合力和合力矩都必须等于零。
力矩平衡公式可以表示为ΣF=0和Στ=0，其中ΣF代表合力的矢量和，Στ代表合力矩的矢量和。
3.相对加速度和相对位置：
动平衡计算公式中的第三个方程是相对加速度和相对位置之间的关系。
在计算动平衡时，需要确定物体相对于参考点的加速度圆心和相对位置。
加速度圆心可以通过微分计算得到，其计算公式为 a = dw/dt，其中a代
表加速度圆心，w代表角速度，t代表时间。
相对位置可以使用质心相对
于基准点的位移矢量来计算。
总结：
动平衡计算公式是在力学中使用的一组方程，用于计算物体相对于参
考点的平衡。
这些方程包括牛顿第二定律、力矩平衡和相对加速度/位置
的关系。
通过将这些方程结合使用，可以计算出物体相对于参考点的平衡情况。
对动平衡的计算可以应用于各种力学问题和应用中，有助于解决物体平衡和运动的相关问题。
动平衡操作规程和计算
动平衡操作规程1．操作前检查设备、电气是否正常，防护装置是否齐全，并加注润滑油，空转试车。
2．吊装工件要平稳地放在机床架上，夹持牢固，擦净油污。
平衡块要紧固牢靠，不能有松动现象。
要有防止工件跳出的保险装置。
3．支承部位加润滑油。
室温20℃以上加30＃润滑油，室温20℃以下加20＃润滑油。
4. 开机试验时让速度缓慢升起。
注意观察转子运转情况，发现异常必须“紧急停机”。
运转时，操作人员要站在侧面不准接触转动部分。
5. 第一次开机后测得的“初始不平衡”数据即“相位”和“不平衡重量”要记录下来，然后停机配重。
6. 根据测得的数据，在相应的“相位”加上相应的“不平衡重”的橡皮泥，并粘贴牢靠。
经过2～3次反复试验，达到“许用不平衡”要求。
7. 将平衡好的转子反转180度进行开机校验。
观察“剩余不平衡重”是否相等，相位前后是否相差180度。
如果“相位”和“重量”不对，需分析原因，重新反复校验以达到要求。
8. 去重和配重处理：在转子粘贴橡皮泥部位，逐步进行打磨“去重”，或者焊接“配重”处理。
一般应开机2～3次进行观察，以免多去、多配，直至达到允许不平衡重要求。
9. 验收：由技术人员或主管领导检查验收。
一般选5～10倍剩余不平衡重进行检验，测试结果应与所加重量相符，且相位正确。
否则，需重新试验。
10. 工作完毕，切断电源，清理工作现场。
填写动平衡试验报告，操作人员、技术人员或主管签字，加盖单位公章后交用户。
转子剩余不平衡量的计算1、计算转子的许用不平衡度eper=(G×1000)／（n/10）eper―――许用不平衡度， g·mm/kg ；G―――平衡精度等级， mm/s ；n-------工件工作转速， r/min 。
2．许用不平衡量的计算Uper = eper·mm------工件旋转质量，kg；Uper----许用不平衡量，g·mm 。
例：某工件工作转速1400r/min，平衡精度等级取6.3，工件重量20 Kg则：eper=(6.3×1000)／（1400/10）=6300／140=45μ＝45g·mm/kgUper =eper·m = 45×20 =900 g·mm常用各种刚性转子的平衡品质等级。
机械手册在动平衡计算公式(一)
机械手册在动平衡计算公式(一)机械手册在动平衡计算公式动平衡计算公式的重要性动平衡是机械设计中的重要环节，它能够减少机械运动时的震动和振动，提高机械的运行平稳性和使用寿命。
在机械手册中，动平衡计算公式是一些常用的公式和方法，可以帮助工程师快速准确地进行动平衡设计。
常用的动平衡计算公式以下是一些常用的动平衡计算公式：静不平衡质量计算公式静不平衡质量计算公式用于计算机械旋转部件的静不平衡质量，公式如下：M=e⋅m⋅r其中，M表示静不平衡质量，e表示平衡质量偏离要求的系数，m 表示短边静不平衡质量（通常为负数），r表示短边距离旋转中心的径向距离。
例如，如果平衡质量偏离要求的系数为，短边静不平衡质量为- kg，短边距离旋转中心的径向距离为 m，则静不平衡质量计算如下：M=⋅(−)⋅=− kg动不平衡质量计算公式动不平衡质量计算公式用于计算机械旋转部件的动不平衡质量，公式如下：M=m⋅r⋅e 1+l⋅er其中，M表示动不平衡质量，m表示短边静不平衡质量（通常为负数），r表示短边距离旋转中心的径向距离，l表示旋转部件的长度，e表示平衡质量偏离要求的系数。
例如，如果短边静不平衡质量为- kg，短边距离旋转中心的径向距离为 m，旋转部件的长度为 m，平衡质量偏离要求的系数为，则动不平衡质量计算如下：M=−⋅⋅1+⋅≈− kg总结机械手册中的动平衡计算公式是帮助工程师进行动平衡设计的重要工具。
上述列举的静不平衡质量计算公式和动不平衡质量计算公式是其中的两个常用公式，能够帮助工程师快速准确地计算静不平衡质量和动不平衡质量。
在实际应用中，工程师可以根据具体情况选择适用的公式进行计算，从而达到机械旋转部件的动平衡设计要求。
曲轴动平衡的方法和应用
组建应变电桥时应采取措施 ,尽量避免或减少
它们对电桥初始平衡的影响 。若措施得当是可以把 影响降低到最小的 。
选择同一应变电桥的应变计时 ,应变片阻值公 差应 控 制 在 一 定 的 范 围 内 , 一 般 在 ±0125Ω～ ±015Ω之间 。条件许可的情况下 ,应变片阻值公差 越小越好 。
0 引言
随着柴油机功率的提高及转速高速化的应用和 发展 ,要求柴油机的曲轴转速也在不断提高 。由于 大功率柴油机的曲轴采用锻件毛坯 ,毛坯余量不均 匀 。在机械加工过程中也不可避免会因毛坯形状不 对称 ,导致重心偏离旋转中心 ,使柴油机工作时产生 振动 ,引起柴油机噪声大 ,整车振动大等 。随着转速 升高 ,不平衡引起的振动更加激烈 。
动平衡机上的曲轴转子旋转时由于不平衡离心力的作用产生的动载荷通过安装在动平衡机摆架上的传感器测出并由模拟电路完成ul和ur不平衡量的运算即可测出校正平面上不平衡量的大小
测量与设备
应预留出电桥因应变计阻值公差引起的初始不平衡 时的应变范围 。即应变计阻值公差等于应变仪平衡 范围减去各个因素对电桥的影响值 。
R平
面的不平衡分量为负 , 说明
_
U
Rx
不平衡分量位于曲
轴的连杆轴颈一侧 , 不在配重块上 , 所以无法在 R
平面上做去重平衡 。若要平衡 x 方向的两上分量
+
_
U
lx和
-
_
U
Rx
,就需把
-
_
U
Rx 换算到
M
平面上进
行平衡 。
具体措施 ,可在四个配重块上 ,同时加上相等的
不平衡量
_
U
Rx
。根据静力学原理
发动机曲轴动平衡分析
1、是否加平衡轴，而不是平衡块！不平衡量如何规定较为理想经济！起原则是什么，有如何界定？2、2、，不平衡量意义是什么？半径具体是如何推算的？3、答：不平衡量实际应指不平衡力矩，也就是转子的质量(g)＊转子实际质量中心与理论中心的偏心距（cm），动平衡的值实际就是控制质量中心的许用偏心距。
4、确定许用偏心距就是根据曲轴的转速以及要求的动平衡精度来对照表格选取，相同精度下转速越高许用偏心距越小，所以曲轴的动平衡数值（g.cm）应该与曲轴重量及转速相关，而国内有些发动机厂对不同的曲轴设定一个固定的较小的动平衡值，而不管曲轴大小及转速，这从技术上的说不通的。
2 j6 J0 n* i. g3 I, f( G3 d5、如果不平衡值以g为单位，那么实际的不平衡值应该是g＊去重部位的回转半径，对于曲轴就是平衡块的半径。
曲轴定心与动平衡1 不平衡量的确定曲轴是发动机中高速回转部件，而曲轴由于不平衡产生的振动与其转速的平方成正比。
振动会导致轴承承受的负载增加、消耗的功率增加并降低轴承的寿命；振动增加工作时的噪声，使零件从总成上松动并产生疲劳失效等。
对高速旋转的零件进行动平衡的目的是消除或减小振动。
因此，曲轴平衡精度的高低对发动机的振动、运行平稳性及寿命都有很大的影响。
在加工轴颈前，曲轴需要进行端面和中心孔的加工。
因为中心孔是后续加工工序的主要工艺基准，它的精度对后续工序特别是对动平衡工序和各加工表面余量分布产生很大影响。
几何轴线是由支撑旋转体的两个轴颈的几何中心点所决定的轴线。
如图la所示，当旋转体完全对称时，质心将位于其轴线的中点，与几何中心重合，如果旋转体不受轴承限制，将围绕其几何轴线旋转；如图1b所示，在旋转体的中心部位上放置重块w，质心将发生改变，质量轴线将与几何轴线平行，但径向偏移一个距离，如果旋转体不受轴承约束，将绕质量轴线旋转；如图lc所示，如果重块w置于旋转体的一端，质心在径向和轴向均会发生偏移，偏移量与重块W的质量成比例关系。
2缸柴油机平衡计算
《CF2B25T柴油机》曲轴平衡计算常州常发集团研究院多缸机项目部CF2B25T柴油机平衡计算一、已知参数曲轴结构形式如上图。
发火次序1-2，全支承，曲拐夹角180°，材料为QT800-2。
1、活塞行程 S=100 mmS=50mm2、曲柄半径r=23、连杆大小头孔中心矩L=155 mm4、曲柄连杆比：λ= r/ L=50/155=0.3225、缸心矩a=109 mm6、发动机转速n=2400 r/min7、角速度ω=πn/30=2400π/30=251.33rad/s8、活塞组质量m p=m3+m4+m5+2m6=614+60+304+4=882 g(其中m3、m4、m5、m6分别为活塞、3道活塞环、活塞销和2个挡圈质量)9、往复运动质量M j为:Mj = 614 + 304 + 4 + 60 + 357 = 1339 g = 1.339 Kg二、平衡计算1、计算连杆大头的当量质量连杆的总重量为：1.245Kg连杆大头的重量为：0.888Kg连杆小头的重量为：0.357Kg（1.245*44.39/155=0.357）连杆瓦的总重量为：0.066Kg曲拐半径为：50mm连杆大头的质径为：(0.888+0.066)×50=47.7Kg.mm2、计算单个曲拐的质径单个曲拐的三维模型和模型分析见下图：考虑曲轴做动平衡时去重，在曲拐的每个平衡块上先去除3个直径为10mm，深度为20mm的去重孔。
一个曲拐的重量为：4.567Kg 曲拐质心的回转半径为：6.445mmρ=== 其质径为：4.567×6.445=29.43 Kg.mm由于连杆大头的质径大于单个曲拐的质径，所以旋转惯性力矩没有完全平衡，每缸未平衡的旋转惯性力矩（质径矩）为：47.7-29.43=18.27 Kg.mm ，每缸只平衡了：29.43/47.7=61.7%由于旋转惯性力矩没有完全平衡，可以在飞轮和皮带轮上相应位置设置不平衡质量，平衡旋转惯性力矩。
直列四缸发动机的曲轴的动平衡的分析
直列四缸发动机的曲轴的动平衡的分析总结：从自身的方面说,对曲轴的设计,涉及到很多方面的知识,例如建立基本的三维模型的能力,以及对机械原理中动平衡概念的理解以及计算。
当然，设计过程中，我的设计只是提供一种理论上关于直列四缸发动机曲轴的动平衡的计算模型,并不是针对某一款发动机的曲轴,只是提供一种计算的模型方法。
为了改善平衡性，直列式发动机曲柄图中的曲柄排列一般设计成均匀分布，因此合成离心惯性力都达到自行平衡，但合成离心惯性力矩仍未达到平衡，合成离心惯性力矩的平衡方法，通常如以下几种：（1）各缸平衡法（2）分段平衡法（3）整体平衡法（4）不规则平衡法各缸平衡法本次设计采用各缸平衡法，计算得每个平衡重的质量为1125g.一．内燃机的外部平衡的分析1.合成离心惯性力即各离心力的矢量和：∑p=p1+p2+p3+p4。
显然∑p=0，即合成离心惯性力为02.合成离心惯性力矩各缸离心惯性力的垂直和水平分力，分别对通过发动机重心的基准面取矩之和，等于发动机在垂直和水平平面内的合成离心惯性力矩。
∑Mx=mr 2w [L 1cos (a+b 1)+L 2cos(a+b 2)+…+Lxcos(a+b x)]=0 ∑My=mr 2w [L 1sin (a+b 1)+L 2sin(a+b 2)+…+Lxsin (a+b x)]=0 合成离心惯性力矩∑22xy MM +∑∑显然，∑M=0，即合成惯性力矩为零。
3.合成一级往复惯性力一级往复惯性力为p1= -2j m Rw cosa∑p1=-2j m Rw [cos(a+b1)+cos(a+b2)+…+cos(a+bx)] = - 4 2j m Rw cosax-----发动机气缸数 a-----曲柄转角b-----分别为各缸曲拐与第一缸曲拐之间的夹角，其中b1=0. 将上式对a 求导，即()1(j )a d P d ∑=42j m Rw sina,令其等于0.则a=0,即a=0时，∑p1最大，最大值为 42j m Rw ，即a=0时对应于∑p1最大值时所在的第一曲柄的转角。
经编机曲轴系统的动平衡研究
力 时刻
0
1 8
T
1 4
T
3 8T1 2 NhomakorabeaT
5 8
T
3 4
T
7 8
T
X 方向分力 ( 单位: 牛顿)
0. 5752 - 1. 1426 - 9. 8371 - 8. 8550 - 2. 0260 2. 5298 1. 6125 0. 2017
Y 方向分力 ( 单位: 牛顿)
- 0. 4930 - 29. 7788 - 81. 6449 - 59. 4856 - 24. 6025 - 1. 5444 - 2. 6248 - 11. 7070
18 产品开发
纺织机械 2010 年第 4 期
打包机气缸式推料箱的改进设计
李金霞
( 邯郸宏大化纤机械有限公司 056019)
摘 要 通过对气缸式推料箱在使用中经常出现的故障及存在问题的分析, 找出了原因, 提出了解 决方案。 关键词 打包机 推料箱 耙齿 吹气
1 引言
纺织机械 2010 年第 4 期
产品开 发 17
为了使轴承动反力为零, 必须使四连杆对曲轴 的作用力 !F H 等于曲轴的惯性力。众所周知, 惯性 力有切向惯性力和径向惯性力, 对研究匀速转动的 曲轴没有切向惯性力, 径向惯性力就是离心力, 动平 衡就是使轴承动反力为零, 即平衡曲轴的离心力等 于质量乘以离心加速度。离心加速度等于质心到转 动中心距离乘以角速度的平方。虚拟质量 M 等于 离心力除以质心到转动中心距 离乘以角速度 的平 方, 即四连杆对曲轴的作用力 !F H 除以质心到转动 中心距离乘以角速度的平方。也就是说, 我们可以
16 产品开发
纺织机械 2010 年第 4 期
经编机曲轴系统的动平衡研究
动平衡自动计算公式
刚性安装的高速四缸柴油机的曲轴传动装置 250
具有六个或更多汽缸的高速柴油机的曲轴传动装置，汽车、卡车及机车 100 头的整个发动机（汽油机或柴油机）
汽车轮、车轮缘、轴座、传动轴，弹性安装的具有六个或更多汽缸的高 40 速4行程发动机（汽油机或柴油机）的曲轴传动装置
具有特殊要求的传动轴（推进器、万向接头轴），压碎机的零件，农业 机械的零件，发动机（汽车、卡车及机车头的汽油机或柴油机）的单个 16 组件，在特殊要求下具有6个或更多汽缸的发动机曲轴传动装置
G6.3
G2.5 G1 G0.4
炼制厂机械的零件，船用主涡轮传动机构（商船用），离心机鼓轮、风 扇．装配好的飞机的燃气轮机转子，飞轮，泵式推进器，机床和普通的 6.3 机械零件，普通的电枢。特殊要求的发动机单个部件
燃气和蒸汽涡轮机，包括船用的主涡轮机（商船用），刚性涡轮发电机 转子，透平轮压缩机，机床传动装置，有特殊要求的中型和大型电枢、 2.5 小型电枢，涡轮传动泵
第一步 eper=(Gx 1000)/(n /10)
第二步 uepr=(w* eper)/(2 *r)
eper
G n
不平衡 度 平衡精 度等 级，一 般取 6.3，如 工件工 作转速
uepr
工件允许 剩余不平 衡量
w
工件重量
r
半径
输入 得到
G n w r
uepr=
6.3 410 85 175
此四项需 要输入数 据
37.31707
平衡精度 eω①② 等级 /(mm/s)
转子类型
G4000 G1600
4000 刚性安装的具有奇数汽缸的低速船用柴油机的曲轴传动装置 1600 刚性安装的大型两行程发动机的曲轴传动装置
曲轴平衡计算公式
曲軸平衡計算公式說明:離心力: (m=質量, a=加速度)因法線加速度為a = r*所以F( r=旋轉半徑, ω=曲軸之回轉角速度, 因我們要每個轉速都要平衡，所以不列數轉數變數)所以F=mr為了達到平衡，所以各力的分布應該如下圖︰100%50% 50%100%50% 50%50% 50%50%50%互相抵銷互相抵銷L ’如下圖，力的作動又分為2種︰往復運動&旋轉運動為達到平衡，則F1+F2=F3+F4+F5，且F3+F4=F5即 100%(F1+F2) = 50%(F3+F4)+50%(F5)力的計算︰F1=mr(質量x 旋轉半徑)F1=(活塞重196.4g+活塞銷重46.8g+活塞環重16.1g+2個C 扣重0.9g)x37.6mm F1=260.2gx37.6mm F1=9783.52F2=mr(質量x 旋轉半徑)F2=(L ’/L x 連桿重235.4g)x37.6mm F2=(32.05mm/110.2mm x 235.4g) x 37.6mm F2=(0.2908348 x 235.4) x 37.6 F2=68.4625 x 37.6 F2=2574.19注意︰連桿小端的質量=(L ’/L) x 連桿重 連桿大端的質量=(L-L ’)/L x 連桿重所以向上的力(活塞組) =F1+F2=9783.52+2574.19 =12357.71 (F1)往復運動︰活塞/活塞銷/活塞環/C 扣(F2)往復運動︰連桿的上部(重心點以上)(F3)旋轉運動︰連桿的下部(重心點以下)(F4)旋轉運動︰曲炳(左右2邊)(F5)旋轉運動︰平衡軸L重心F3=mr(質量x旋轉半徑)F3=(((L-L’)/L x 連桿重235.4g)+滾針軸承重43g+曲軸銷重271.3g) x 37.6mm F3=(((110.2-32.05)/110.2 x 235.4)+43+271.3) x 37.6F3=(166.9375+43+271.3) x 37.6F3=481.2375 x 37.6F3=18094.53F4=左曲柄+右曲柄F4左曲柄=mr(質量x旋轉半徑)F4左曲柄=1.673kg x6.03mm(重心位置)F4左曲柄=1673 x 6.03F4左曲柄=10088.19F4右曲柄=mr(質量x旋轉半徑)F4右曲柄=1.741kg x 6.2mm(重心位置)F4右曲柄=1741 x 6.2F4右曲柄=10794.2所以~F4=左曲柄+右曲柄=10088.19+10794.2F4=20882.39因F3與F4互為曲柄的左右2邊, 所以互相抵銷所以F3與F4(曲柄這邊要與活塞抵銷的力)=F4-F3=20882.39-18094.53=2787.86所以向下的力(曲柄)=2787.86所以向下力的百分比(曲柄/活塞組)=2787.86/12357.71 x 100=22.6%F5=mr(質量x旋轉半徑)F5=609.2g x 7.85mm(重心位置)F5=4782.22所以向下的力(平衡軸)=4782.22。
浅谈曲轴平衡技术及PA6_280型柴油机曲轴的动平衡
浅谈曲轴平衡技术及PA6-280型柴油机曲轴的动平衡西北工业大学 杨安庆国营陕西柴油机厂 张中平 曲轴动平衡是柴油机生产制造过程中不可缺少的重要工序,旨在消除由于制造加工误差、材料缺陷以及装配误差等因素造成的不平衡量,其目的是减少发动机在工作时的振动和噪声,改善曲轴的工作条件,提高可靠性,延长使用寿命。
1 关于动平衡的一些基本知识1.1 静平衡与动平衡为了减少转动零件由于质量分布不均匀产生不平衡的离心惯性力(或力偶),必须对转动零部件进行平衡校正,平衡校正分静平衡和动平衡两种。
不论该构件转至何位置,其本身质量对于回转轴线的静力矩均等于零,从而不会使自己转动,这种平衡称为静平衡,静平衡的条件是:所有离心惯性力的向量和等于零或所有重径积的向量和等于零。
对于沿轴向宽度很大的转动零件,欲得到平衡,除了应使其离心惯性力之和等于零外,其惯性力偶矩之和也必须等于零,这种平衡称为动平衡。
1.2 静平衡与动平衡的选择原则静平衡与动平衡的选择原则见表1。
表1 静平衡与动平衡的选择原则平衡方法转子长度L与外径D之比工作转速静平衡D L>5任何转速动平衡D L≤1n>1000r m in 1.3 动平衡机的分类和工作原理根据平衡转速的角频率Ξ与动平衡机(摆架加转子)系统的振角频率Ξ0的关系,可将动平衡机分为软支承动平衡机、半硬支承动平衡机和硬支承动平衡机三种。
对软支承动平衡机一般取Ξ>2Ξ0;半硬支承动平衡机一般取0.3Ξ0<Ξ<0.5Ξ;硬支承动平衡机一般取Ξ<0.3Ξ0。
根据工程力学原理,对软支承和硬支承结构刚性转子动平衡分别进行分离解算可知,对软支承结构,支承的振幅与重径积成正比,因此,动平衡时的工作角速度只要远大于支承系统的固有角频率,就可由支承的振幅反映重径积,这是软支承动平衡机的工作原理。
对硬支承结构,支承的振幅与不平衡所产生的离心力成正比,且相位相同,利用这一关系,动平衡时的工作角速度只要远小于支承系统的固有角频率,就可以由支承的振幅(或轴承所受的力)反映离心力,这是硬支承动平衡机的工作原理1.4 转子的许用不平衡量转子的不平衡量用重径积Gr(g・mm)、偏心距e(Λm)和平衡精度A(mm s)表示,其意义、相互关系及应用见表2。
曲轴平衡计算
CF4108柴油机曲轴平衡设计计算一、曲柄连杆机构的受力分析曲柄连杆机构是内燃机中的主要运动构件，对外输出功率，其受到的作用力很多，其中沿每一气缸中心线作用的往复运动的惯性力和每一曲拐旋转平面内作用的旋转离心惯性力是影响内燃机平衡的主要因素。
3.1曲柄连杆机构的运动质量①、活塞组质量m p②、曲轴组质量m s ，m S 可代换为两部分质量，一部分是曲拐质量m a ，另一部分是平衡重质量m b 。
③、连杆组质量m c ，m c 根据其运动性质，可代换为两部分质量，一部分是随活塞做往复运动的连杆小头孔端质量m cp ，另一部分是随曲柄销做旋转运动的连杆大头孔端质量m cs 。
则曲柄连杆机构的运动质量可表示为：往复运动的惯性质量：m j = m p + m cp旋转运动的惯性质量：m r =m a + m cs3.2往复运动的惯性力P j = m j a=m j ω2Rcos α+ m j ω2R λcos2α=P j1 + P j2其中P j1 是一阶往复惯性力， P j2为二阶往复惯性力。
往复惯性力的力矩由各往复惯性力对曲轴轴线上某一点取矩得到。
3.3旋转运动的惯性力对于四缸机单拐，旋转惯性力包括：（1）曲拐旋转惯性力，（2）连杆组旋转惯性力，（3）平衡重旋转惯性力。
故旋转惯性力也由这三部分组成，其计算式为：()2r a a b b CS CS P m r m r m r ω=−+m a ——曲拐质量；r a ——曲拐旋转半径；m b ——平衡重质量；r b ——平衡重旋转半径；m CS ——连杆旋转质量；r CS——连杆旋转半径，等于曲柄半径rω——角速度。
和往复惯性力矩一样，旋转惯性力的力矩也是由各旋转惯性力对曲轴轴线上的某一点取矩得到。
二、已知参数曲轴结构形式如图3所示，发火次序为1-3-4-2，全支撑，曲拐夹角为180°，材料为QT800-3。
图3（1）活塞行程S=135mm（2）曲柄半径r=67.5mm（3）连杆大小头孔中心距L=217mm；则曲柄连杆比λ=r/L=0.31（4）缸心距a=135mm（5）发动机转速n=2300r/min（6）角速度ω=πn/30=240.855rad/s（7）活塞组质量m p=m3+m4+m5+2m6=1310+(32.4+28.1+18.67)+811.55+2×5=2210.72g（其中m3是活塞质量，m4是3道活塞环质量，m5是活塞销质量，m6是挡圈质量）（8）连杆小头孔端质量是m cp=787.4g，大头孔端质量是1812.6g。
动平衡操作规程和计算
动平衡操作规程和计算动平衡是一种重要的机械维修技术，它可以消除机械运动中的不平衡，并提高机器设备的稳定性和工作效率。
本文将介绍动平衡的操作规程和计算方法。
一、动平衡操作规程1.准备工作a.确定平衡机的类型和性能指标，了解机器设备的转速范围和振动标准。
b.检查平衡机设备的工作状态和功能，确保其正常运行并符合安全要求。
c.准备动平衡所需的操作工具和设备，包括动态平衡测试仪、平衡块、平衡夹具等。
d.对待平衡的机械设备进行检查和维修，确保其它零部件的正常工作状态。
2.进行动平衡操作a.将待平衡的机械设备装夹在平衡机上，确保装夹紧固，并保持机械运动时的安全距离。
b.启动平衡机，设定适当的转速和振动标准。
c.进行初步测试，观察机械设备的振动情况，并进行初步矫正。
d.使用动态平衡测试仪进行精确测试，记录机械设备的振动参数。
e.根据测试结果进行计算，确定需要添加或去除的平衡块的质量和位置。
f.定位平衡块的位置，并进行平衡块的添加或去除操作。
g.重新进行测试，确认机械设备的振动情况是否达到标准要求。
h.根据需要进行进一步的调整和矫正，直到机械设备的振动达到要求为止。
3.完成后续工作a.停止平衡机，拆卸待平衡的机械设备，并进行清洁和维护。
b.对动平衡操作过程中使用的工具和设备进行清洗和存储。
c.记录动平衡操作的过程和结果，包括机械设备的信息、测试参数、平衡块的添加位置和质量等。
d.分析和总结动平衡操作的效果和经验，以提高操作技术和方法。
二、动平衡计算方法根据动平衡的原理，可以通过计算来确定平衡块的质量和位置。
1.单级转子的动平衡计算对于单级转子的动平衡计算，可以采用以下步骤：a.进行转子的静平衡测试，得到转子的静平衡质量不平衡量和相位角。
b.进行转子的动平衡测试，得到转子的动平衡质量不平衡量和相位角。
c.根据静平衡和动平衡结果，计算单级转子的动平衡质量不平衡量和相位角，确定平衡块的质量和位置。
2.多级转子的动平衡计算对于多级转子的动平衡计算，需要考虑转子之间的相互影响。
曲轴动平衡的方法和应用
曲轴动平衡的方法和应用
曲贵龙
【期刊名称】《重型汽车》
【年(卷),期】2004(000)004
【摘要】着柴油机功率的提高及转速高速化的应用和发展，要求柴油机曲轴的转速也不断提高。
但由于大功率柴油机的曲轴主要是采用锻件毛坯，因此毛坯余量不均匀。
在机械加工过程中也不可避免会因毛坯材质不均匀、形状不对称、加工误差导致重心偏离旋转中心，使柴油机工作时产生振动和振动力，引起柴油机噪声大、轴承发热、整车振动大等。
随着转速升高，不平衡引起的振动越加激烈。
【总页数】3页(P17-19)
【作者】曲贵龙
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.曲轴动平衡的方法和应用
2.EA211曲轴动平衡的改善方法
3.曲轴定心在曲轴动平衡加工中的应用
4.基于solidworks的压缩机曲轴动平衡方法探索
5.基于几何中心孔工艺的曲轴加工动平衡优化方法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。