CN104440433B - 不平衡曲轴平衡磨削方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不平衡曲轴平衡磨削方法，属于曲轴加工技术领域。本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，包括步骤1、对曲轴的整体结构进行分析；步骤2、找出曲轴上相同部位的不同之处，并标记；步骤3、分析相同部位的不同之处是否能造成非匀速旋转；步骤4、通过力矩计算得出该不同之处在各方向的不平衡量；步骤5、确定该不同之处在各方向上需要配重的位置及重量；步骤6、设计并制造相应的配重块，并连接于曲轴对应位置；步骤7、将曲轴匀速旋转并进行磨削加工。本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，主要解决不平衡类的曲轴在自由状态不能够匀速转动，而无法保证对曲轴主颈的磨削质量的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及曲轴的加工工艺，尤其是一种曲轴在自由状态下以主轴颈中心为回转中心转动时，不能匀速转动的平衡磨削方法。
背景技术
目前，传统的曲轴主轴颈磨削加工，主要采用的是曲轴在自由状态下的磨削工艺方法，采用这种工艺方法的曲轴在磨床上与万向节连接后在万向节带动曲轴旋转时必须要匀速旋转才能控制曲轴主轴颈的跳动、圆度、圆柱度等相关的行位公差；万向节没有限制自由度，只是作为机床与曲轴之间的扭矩传递装置。但是特别针对不平衡的曲轴，其在自由状态实不能够匀速转动，因此采用传统工艺方法是无法实现的，因此急需解决之法。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种不平衡曲轴平衡磨削方法，主要解决不平衡类的曲轴在自由状态不能够匀速转动，而无法保证对曲轴主颈的磨削质量的技术问题，通过简单实用的操作方法，不需要工艺试验寻找其他工艺方法来磨削非匀速旋转曲轴，减小了不成熟工艺方法的应用所带来的质量风险，让成熟的工艺方法得以继续使用有效的保证了曲轴磨削质量。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，包括以下步骤：
步骤1、对曲轴的整体结构进行分析；
步骤2、找出曲轴上相同部位的不同之处，并标记；
步骤3、分析相同部位的不同之处是否能造成非匀速旋转；
步骤4、通过力矩计算得出该不同之处在各方向的不平衡量；
步骤5、确定该不同之处在各方向上需要配重的位置及重量；
步骤6、设计并制造相应的配重块，并连接于曲轴对应位置；
步骤7、将曲轴匀速旋转并进行平衡磨削加工。
由于上述方法，可通过简单的方法将不平衡曲轴改变为在自由状态能够匀速转动，然后进行平衡磨削加工，确保不平衡曲轴的磨削加工质量。
本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，针对一种6L不平衡曲轴的详细步骤如下：
步骤1）、对不平衡曲轴的整体结构进行分析，其中主轴颈、法兰都以主轴颈中心为回转中心；将连杆颈I与连杆颈Ⅵ，连杆颈Ⅱ与连杆颈Ⅴ，连杆颈Ⅲ与连杆颈Ⅳ分设为3组，并在圆周上互成120°夹角；按4个曲柄为一组的方式将12个曲柄分设为三组，并分别与连杆颈角度对应；
步骤2）、找出曲轴相同部位的不同之处，其中第一曲柄和第二曲柄的安装面高度为225mm，其余曲柄的安装面高度为177mm，即第一曲柄和第二曲柄同其余曲柄的高度相差48mm；
步骤3）、分析相同部位的不同之处是否能造成非匀速旋转，其中第一曲柄和第二曲柄同其余曲柄不同之处的重心距回转中心为145mm，第一曲柄和第二曲柄的重量为62.1KG；其余曲柄的重心距回转中心为116.6mm，其余曲柄的重量为46.39KG；即第一曲柄和第二曲柄不同之处所产生的力矩大于其他曲柄产生的力矩，曲轴存在不平衡在自由状态下处于非匀速旋转；
步骤4）、通过力矩计算得出该不同之处在各方向的不平衡量，经计算可知，所产生的不平衡力矩为3598.924 KG·MM；
步骤5）、确定该不同之处在各方向上需要配重的位置及重量，需要在第三曲柄、第四曲柄、第五曲柄和第六曲柄的安装面装配重平衡块及装配用的螺栓；其中平衡块长为280mm，宽为104mm，高为72mm，螺栓总长为107mm；
步骤6）、设计并制造相应的配重块，并连接于曲轴对应位置上；
步骤7）、将曲轴匀速旋转并进行平衡磨削加工。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，主要解决不平衡类的曲轴在自由状态不能够匀速转动，而无法保证对曲轴主颈的磨削质量的技术问题；
2、本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，通过简单实用的操作方法，不需要工艺试验寻找其他工艺方法来磨削非匀速旋转曲轴，减小了不成熟工艺方法的应用所带来的质量风险，让成熟的工艺方法得以继续使用有效的保证了曲轴磨削质量。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明中所涉及的不平衡类的曲轴结构示意图；
图2是图1中的A向示意图；
图3是图1中的B-B剖视示意图。
图中标记：1-12分别为曲柄；a-g分别为主轴颈；Ⅰ-Ⅵ分别为连杆颈。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，针对不平衡类型曲轴的特殊结构，要运用匀速旋转方法进行加工时，需要将不平衡曲轴非匀速旋转改变为匀速旋转方法，其具体步骤为：
步骤1）、对不平衡曲轴的整体结构进行分析，其中主轴颈、法兰都以主轴颈中心为回转中心；将连杆颈I与连杆颈Ⅵ，连杆颈Ⅱ与连杆颈Ⅴ，连杆颈Ⅲ与连杆颈Ⅳ分设为3组，并在圆周上互成120°夹角；按4个曲柄为一组的方式将12个曲柄分设为三组，并分别与连杆颈角度对应；
步骤2）、找出曲轴相同部位的不同之处，其中第一曲柄1和第二曲柄2的安装面高度为225mm，其余曲柄的安装面高度为177mm，即第一曲柄1和第二曲柄2同其余曲柄的高度相差48mm；
步骤3）、分析相同部位的不同之处是否能造成非匀速旋转，其中第一曲柄1和第二曲柄2同其余曲柄不同之处的重心距回转中心为145mm，第一曲柄1和第二曲柄2的重量为62.1KG；其余曲柄的重心距回转中心为116.6mm，其余曲柄的重量为46.39KG；即第一曲柄1和第二曲柄2不同之处所产生的力矩大于其他曲柄产生的力矩，曲轴存在不平衡在自由状态下处于非匀速旋转；
步骤4）、通过力矩计算得出该不同之处在各方向的不平衡量，经计算可知，第一曲柄1产生的力矩为62.1×145=9004.5KG·MM；其他曲柄1个曲柄产生的力矩为46.36×116.6=5405.576 KG·MM；所产生的不平衡力矩为9004.5-5405.576=3598.924 KG·MM；
步骤5）、确定该不同之处在各方向上需要配重的位置及重量，需要在第三曲柄3、第四曲柄4、第五曲柄5和第六曲柄6的安装面装配重平衡块及装配用的螺栓；其中平衡块长为280mm，宽为104mm，高为h,螺栓总长为35+h，通过计算得出h=72。
步骤6）、设计并制造相应的配重块，如图螺栓，并连接于曲轴对应位置上；
步骤7）、将曲轴匀速旋转并进行平衡磨削加工。
本发明的不平衡曲轴平衡磨削方法，主要解决不平衡类的曲轴在自由状态不能够匀速转动，而无法保证对曲轴主颈的磨削质量的技术问题；通过简单实用的操作方法，不需要工艺试验寻找其他工艺方法来磨削非匀速旋转曲轴，减小了不成熟工艺方法的应用所带来的质量风险，让成熟的工艺方法得以继续使用有效的保证了曲轴磨削质量。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (1)
1.不平衡曲轴平衡磨削方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤1、对曲轴的整体结构进行分析；其中主轴颈、法兰都以主轴颈中心为回转中心；将连杆颈I与连杆颈Ⅵ，连杆颈Ⅱ与连杆颈Ⅴ，连杆颈Ⅲ与连杆颈Ⅳ分设为3组，并在圆周上互成120°夹角；按4个曲柄为一组的方式将12个曲柄分设为三组，并分别与连杆颈角度对应；
步骤2、找出曲轴上相同部位的不同之处，并标记；其中第一曲柄（1）和第二曲柄（2）的安装面高度为225mm，其余曲柄的安装面高度为177mm，即第一曲柄（1）和第二曲柄（2）同其余曲柄的高度相差48mm；
步骤3、分析相同部位的不同之处是否能造成非匀速旋转；其中第一曲柄（1）和第二曲柄（2）同其余曲柄不同之处的重心距回转中心为145mm，第一曲柄（1）和第二曲柄（2）的重量为62.1KG；其余曲柄的重心距回转中心为116.6mm，其余曲柄的重量为46.39KG；即第一曲柄（1）和第二曲柄（2）不同之处所产生的力矩大于其他曲柄产生的力矩，曲轴存在不平衡在自由状态下处于非匀速旋转；
步骤4、通过力矩计算得出该不同之处在各方向的不平衡量；经计算可知，所产生的不平衡力矩为3598.924 KG·MM；
步骤5、确定该不同之处在各方向上需要配重的位置及重量；需要在第三曲柄（3）、第四曲柄（4）、第五曲柄（5）和第六曲柄（6）的安装面装配重平衡块及装配用的螺栓；其中平衡块长为280mm，宽为104mm，高为72mm，螺栓总长为107mm；
步骤6、设计并制造相应的配重块，并连接于曲轴对应位置；
步骤7、将曲轴匀速旋转并进行平衡磨削加工。
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