CN104502023A - 一种曲轴动平衡检测校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种曲轴动平衡检测校准方法，首先根据曲轴曲柄销的不平衡量等效转化为曲轴两端主轴颈上在某个角度上的不平衡量，然后根据曲轴尺寸制作当量质量块，安装在曲轴的两端主轴颈上，补偿曲轴本身的不平衡，实现曲轴质量基本动平衡；而后在平衡机上进行曲轴动平衡测量校准。本发明通过在两端主轴颈上安装当量质量块，当量质量块结构合理，安装方便、可靠。能有效避免在曲柄销上安装当量环造成磕碰伤，使用安全性高，操作简便，控制准确，检测效率高，是一种理想的曲轴动平衡检测校准方法。

Description

一种曲轴动平衡检测校准方法

技术领域

本发明涉及一种曲轴动平衡检测技术，具体地说是一种曲轴动平衡检测校准方法。

背景技术

汽车发动机曲轴在加工完成后需要进行动平衡检测，保证曲轴在发动机中的转动平衡。对于V型曲轴，由于各个曲柄销不在同一平面上，每个曲柄销有一定的相位差，动平衡检测时，各个曲柄销会产生大小相等方向不同的不平衡量，无法利用常规方法进行动平衡检测。过去，该型曲轴传统的动平衡方案采用在曲柄销上增加当量环，但该操作非常麻烦，且容易造成曲轴磕碰伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种通过在两端主轴颈上安装当量质量块，当量质量块安装方便、可靠，避免在曲柄销上安装当量环造成磕碰伤，使用安全性高，操作简便，控制准确，检测效率高的曲轴动平衡检测校准方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种曲轴动平衡检测校准方法，其特征在于其包括以下步骤：

第一步，首先进行不平衡量转化计算，把V型曲轴各个曲柄销上的不平衡量分解到两端主轴颈上，计算出在曲轴两端主轴颈上的不平衡量，所述不平衡量包括不平衡质量和角度两个物理量；

第二步，根据计算出的不平衡质量，结合曲轴两端的主轴颈尺寸，制作当量质量块；

第三步，根据计算出的不平衡角度，把当量质量块安装在曲轴两端主轴颈上，补偿曲轴本身的不平衡，实现曲轴质量基本动平衡；

第四步，将上述两端主轴颈上装有当量质量块的曲轴在平衡机上进行曲轴动平衡测量校准。

本发明通过在两端主轴颈上安装当量质量块，当量质量块结构合理，安装方便、可靠。对照现有技术，本发明能有效避免在曲柄销上安装当量环造成磕碰伤，使用安全性高，操作简便，控制准确，检测效率高，是一种理想的曲轴动平衡检测校准方法。其适用于动平衡机校准曲轴动平衡。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是本发明曲柄销上不平衡量分布示意图。

图2是本发明a面不平衡量合并示意图。

图3是本发明b面不平衡量合并示意图。

图4是本发明质量当量块结构示意图。

图5是本发明质量当量块装配状态结构示意图。

具体实施方式

以三缸V6型曲轴为例，具体描述曲轴动平衡检测校准方法，其具体实施步骤如下：

第一步，首先进行不平衡量转化计算，把V6型曲轴三个曲柄销上的不平衡量分解到两端主轴颈上，计算出曲轴在两端主轴颈上的不平衡量。所述不平衡量包括不平衡质量和角度两个物理量。所述不平衡角度是在曲轴圆周上的不平衡量方向与第一曲柄销中心和主轴颈中心连线所成的夹角角度。

图1是本发明曲柄销不平衡量分布示意图。图2是本发明a面不平衡量合并示意图。图3是本发明b面不平衡量合并示意图。

图中各符号的表示意义是：MJⅠ表示第一主轴颈，MJⅣ表示第四主轴颈；a面是曲轴第一主轴颈不平衡量等效中心面；b面是曲轴第四主轴颈不平衡量等效中心面； L₁表示第一曲柄销不平衡量到a面的垂直距离，L₁也是第三曲柄销不平衡量到b面的垂直距离。L₂表示第一曲柄销到第二曲柄销、第二曲柄销到第三曲柄销不平衡量之间的垂直距离。u₁、u₂、u₃分别表示第一、二、三曲柄销上的不平衡质量；u_a、u_b分别表示曲轴第一、第四主轴颈平面上的等效不平衡质量。_，α、β表示不平衡角度，其中α是不平衡量U_a方向与第一曲柄销中心和主轴颈中心连线所成的夹角角度，β表示不平衡量U_b方向与第一曲柄销中心和主轴颈中心连线所成的夹角角度。

根据曲轴设计知道，V6型曲轴三个曲柄销上的不平衡质量为u₁=u₂=u₃=u（单位：克），三者大小相等，方向不同，如图1所示。把曲柄销上的三个不平衡量分别等效在曲轴两端主轴颈的a、b平面上，即在两端平面上产生相应的不平衡量U_a、U_b。

u₁等效得：u_1a=(L₁+2L₂)*u/2(L₁+L₂)，u_1b=L₁*u/2(L₁+L₂)

u₂等效得：u_2a=(L₁+L₂)*u/2(L₁+L₂)，u_2b=(L₁+L₂)*u/2(L₁+L₂)

u₃等效得：u_3a=L₁*u/2(L₁+L₂)，u_3b=(L₁+2L₂)*u/2(L₁+L₂)

把a面的等效不平衡质量u_1a、u_2a、u_3a分别分解到如图2所示的x、y方向上，把b面的等效不平衡质量u_1b、u_2b、u_3b分别分解到如图3所示的x、y方向上。

u_1ax=0，u_1ay=u_1a；u_2ax=                                                u_2a，u_2ay=u_2a/2；u_3ax=u_3a，u_3ay=u_3a/2

u_1bx=0，u_1by=u_1b；u_2bx=u_2b，u_2ay=u_2b/2；u_3bx=u_3b，u_3by=u_3b/2

分别把a面的x方向不平衡质量合并，把y方向不平衡质量合并得：

u_ax= u_1ax+ u_2ax+ u_3ax=；u_ay= u_1ay+ u_2ay+ u_3ay=

分别把b面的x方向不平衡质量合并，把y方向不平衡质量合并得：

u_bx= u_1bx+ u_2bx+ u_3bx=；u_by= u_1by+ u_2by+ u_3by=

将a面上的不平衡量进行合并，经计算得不平衡量U_a的等效不平衡质量为u_a==，不平衡量U_a的方向与第一曲柄销中心和主轴颈中心连线成α角，α==30°如图2所示。

将b面上的不平衡量进行合并，经计算得不平衡量U_b的等效不平衡质量为u_b==，不平衡量U_b的方向与第一曲柄销中心和主轴颈中心连线成β角，β==150°如图3所示。

第二步，根据计算出的不平衡质量，结合曲轴两端的主轴颈尺寸，制作当量质量块。当量质量块的质量是经过计算后得到的一个确定的质量。所述两个当量质量块的质量与计算所得不平衡质量u_a和u_b相等。当量质量块一端带有圆环，圆环内孔直径与曲轴主轴颈尺寸一致，并干涉配合。如图4所示。

第三步，根据计算出的不平衡角度，把当量质量块安装在曲轴两端主轴颈上，补偿曲轴本身的不平衡，实现曲轴质量的基本动平衡；如图5所示。

具体操作如下：当量质量块A的质量中心到主轴颈中心的连线即为不平衡量U_a的方向，当量质量块B的质量中心到主轴颈中心的连线即为不平衡量U_b的方向。安装当量质量块时，以第一曲柄销中心和主轴颈中心的连线为基准线，当量质量块A安装在a面，该当量质量块A的质量中心到主轴颈中心的连线与基准线成α角；当量质量块B安装在b面，该当量质量块B的质量中心到主轴颈中心的连线与基准线成β角。

第四步，把两端主轴颈上装有当量质量块的曲轴在平衡机上进行曲轴动平衡测量校准。安装当量质量块后，在平衡机上的某个角度便产生了一个不平衡量，抵消了曲轴本身的不平衡，起到了质量动平衡的作用。动平衡检测时，开启动平衡机，曲轴开始转动，平衡机上将显示曲轴圆周方向某个角度上有偏心质量，通过钻孔去重的方式把相应的偏心质量去掉，就实现了曲轴的动平衡检测校准。

本发明通过在两端主轴颈上安装当量质量块，当量质量块结构合理，安装方便、可靠。能有效避免在曲柄销上安装当量环造成磕碰伤，使用安全性高，操作简便，控制准确，检测效率高，是一种理想的曲轴动平衡检测校准方法。

Claims (2)

1.一种曲轴动平衡检测校准方法，其特征在于其包括以下步骤：

第一步，首先进行不平衡量转化计算，把V型曲轴各个曲柄销上的不平衡量分解到两端主轴颈上，计算出在曲轴两端主轴颈上的不平衡量，所述不平衡量包括不平衡质量和角度两个物理量；

第二步，根据计算出的不平衡质量，结合曲轴两端的主轴颈尺寸，制作当量质量块；

第三步，根据计算出的不平衡角度，把当量质量块安装在曲轴两端主轴颈上，补偿曲轴本身的不平衡，实现曲轴质量基本动平衡；

第四步，将上述两端主轴颈上装有当量质量块的曲轴在平衡机上进行曲轴动平衡测量校准。

2.根据权利要求1所述的曲轴动平衡检测校准方法，其特征是：所述当量质量块的一端为圆环状，圆环内孔直径与曲轴主轴颈一致，并干涉配合。