摩托車發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)動平衡試驗裝置的設(shè)計與研究.pdf

1、不平衡是指轉(zhuǎn)子相對于其旋轉(zhuǎn)軸質(zhì)量分布不均勻。改變轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布以使其相對于旋轉(zhuǎn)軸均勻分布的過程稱為平衡。轉(zhuǎn)子的制造不可能達到使它的質(zhì)量分布相對于旋轉(zhuǎn)軸完全均勻的程度，因此，必然在運行中表現(xiàn)出不平衡。不平衡將會在軸承上產(chǎn)生周期性慣性力，致使軸承疲勞，進而損壞機器設(shè)備。平衡(使轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布均勻)的目的并不是完全消除轉(zhuǎn)子的不平衡，而是將其降低至容許范圍內(nèi)?；謴?fù)平衡需要將一定數(shù)量的不平衡量(克·厘米)加在轉(zhuǎn)子固有不平衡量的相反位置上，故平衡的過

2、程涉及不平衡量大小的補償值的決定，及補償值的正確定位。 曲軸作為結(jié)構(gòu)特殊的剛性轉(zhuǎn)子，在運行中總是與連桿、活塞(滑塊)一起構(gòu)成一個整體，稱為曲柄連桿機構(gòu)。由于有往復(fù)質(zhì)量的影響，曲柄連桿機構(gòu)不可能達到完全的平衡，有其特殊性，因此其理論在動平衡領(lǐng)域內(nèi)占有特殊地位。本論文針對摩托車單缸發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)為研究對象，對曲柄連桿機構(gòu)動平衡的測試提出了一種新方法，并對其數(shù)字化測試裝置進行了深入研究，完成的主要工作及取得的成果如下：首先，對動平

3、衡理論進行了詳細(xì)的探討，論述了不平衡產(chǎn)生的原因、危害，不平衡的種類及轉(zhuǎn)子在不平衡慣性力激勵下的運動規(guī)律，并對曲軸這一結(jié)構(gòu)特殊的剛性轉(zhuǎn)子的平衡理論進行了闡述，重點研究了曲柄連桿機構(gòu)這一往復(fù)式機械構(gòu)件的力學(xué)特性。 其次，通過對當(dāng)前國內(nèi)外曲柄連桿機構(gòu)動平衡試驗的現(xiàn)狀及其存在問題的分析研究，提出了一種新的測試方法：在工作原理上采用硬支承型測力式動平衡機，在測量方法上應(yīng)用互成90°的兩點測量來矢量合成任意一點旋轉(zhuǎn)慣性力大小及方向，這也是其

4、不同于以往試驗機的最大之處。提出了新型試驗方法所采用試驗裝置的測試原理和數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計出了模型機。模型機正在制造中。 第三：得到了一個結(jié)論：摩托車發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)的動平衡率等于旋轉(zhuǎn)不平衡量除以往復(fù)不平衡量。即：當(dāng)0.5≤f≤1時，γ=msrs/mxr×100％=Us/Ux×100％當(dāng)0≤f＜0.5時，γ=1-msrs/mxr×100％=1-Us/Ux×100％這個結(jié)論在動平衡的校正過程中是極為有用的。 第四，對測試過