CN114623145A - 一种用于连杆称重分级的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于连杆称重分级的方法,属于车用发动机连杆技术领域,包括步骤1,通过控制连杆虚拟重心位置的方法,在控制总重的同时实现控制连杆大、小头重量的一致性,构建连杆重心法称重分级公式;步骤2,根据称重和重心计算方案,对连杆重心法称重分级公式进行补偿修正,构建重心法去重公式。本发明可实现连杆按公式进行去重后,大、小头重量的一致性能够得到保证;同时优化后的分级方案能够实现不同组别连杆进行混装,有效降低连杆的库存;当库存充足时能够实现进一步严格控制列装在同一台发动机的连杆重量,进一步提升发动机的平稳性。
Description
技术领域
本发明涉及车用发动机连杆技术领域,尤其是一种用于连杆称重分级的方法。
背景技术
车用发动机多采用多缸设计,且考虑到发动机的平稳运行,一般采用偶数缸,主要形式为直列型、V型、W型、水平对置型等。连杆作为发动机的主要部件之一,其在发动机中呈整体且不规则运动,从小头孔中心到大头孔中心其运动轨迹从直线逐步过渡至圆,如图1所示。
对于多缸发动机而言,在连杆总重相同或相近的情况下,同一台发动机中的不同缸连杆的小头重量不一致将导致发动机运行时每缸的动量损失不同,其动量损失将全部作用在发动机机体上,从而产生振动。目前连杆分级的方法一般对于总重要求较高,忽略了大小头重量的一致性对动量平衡的影响,随着市场对于发动机轻量化、高转速、高功率的要求越来越高,只通过控制连杆总重分级的方法不足以抑制发动机抖动等问题,亟需优化连杆重量分级方法。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种用于连杆称重分级的方法,是就连杆重量分级的合理化进行研究,提出了以重心计算方法进行称重、分级的工艺方法,以提高连杆重量的一致性。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种用于连杆称重分级的方法,包括以下步骤:
步骤1,通过控制连杆虚拟重心位置的方法,在控制总重的同时实现控制连杆大、小头重量的一致性,构建连杆重心法称重分级公式;
步骤2,根据称重和重心计算方案,对连杆重心法称重分级公式进行补偿修正,构建重心法去重公式。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤1中,所述连杆重心法称重分级公式的表达式为:
M1=K*M2±20g
式中,M1为连杆大头目标重量,M2为连杆小头目标重量,K为重心计算公式系数。
本发明技术方案的进一步改进在于:构建连杆重心法称重分级公式的具体过程如下:
根据连杆简化原理,离散连杆重量的基准为连杆在大、小头中心线上的重心位置,因此保证连杆重心位置的去重方法能够更好的保证连杆大、小头重量的一致性;
设:M1实测为连杆大头实测重量,M2实测为连杆小头实测重量,M1去为连杆大头显示去重量,M2增加为连杆小头因去重增加的重量,X为连杆实际去重重量,M1为连杆大头目标重量,M2为连杆小头目标重量,M总重为连杆总重目标重量,Gx为连杆重心距小头中心距离,Gx标准为连杆理论重心距小头中心距离,L1为连杆大小头中心距,L2为去重凸台重心与大头中心距离,K为重心计算公式系数;
则列式:
Gx*M2=(L1-Gx)*M1 (3)
令K=Gx/(L1-Gx) (4)则得重心分级公式:
M1=K*M2 (5)
又
M总重=M1+M2 (6)
则:
M1=M总重*K/(K+1) (7)
M2=M总重/(K+1) (8)
连杆毛坯通常采用精锻工艺,其外形尺寸能够保证精度较高,而连杆厚度尺寸精度较差,因此理论计算以杆身厚度作为影响连杆重量的主要因素;
以某型机连杆为例,M1=2465g,M2=1160g,L1=262mm,代入式(3)可得Gx标准=178.16;模拟杆身厚度在±0.5mm范围内改变时,测得连杆重心位置在大、小头中心线方向上的位置约在±0.75mm范围内,考虑到数模与实际毛坯仍存在差异,将连杆重心位置公差设定为±1.5mm,为确保毛坯尺寸合格的连杆均有去重量,令Gx=Gx标准-1,设定为目标重心位置(即),将其代入式(4)得K值取值范围:
K=Gx/(L1-Gx)-1.5*L1/[(L1-Gx+1.5)*(L1-Gx)]
~Gx/(L1-Gx)+1.5*L1/[(L1-Gx-1.5)*(L1-Gx)] (9)
称重分级时按M总重进行分级,故M总重已知,将M总重的最小值3555g和系数K的上限值2.144、标准值2.088、下限值2.035分别代入式(7),可得M1最小公差范围:-20.12g~20.48g;
近似取整得称重分级公式:
M1=K*M2±20g。 (10)
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤2中,所述重心法去重公式的表达式为:
M1去=0.69*(M1实测-2.088*M2实测)±40g
式中,M1去为连杆大头显示去重量,M1实测为连杆大头实测重量,M2实测为连杆小头实测重量。
本发明技术方案的进一步改进在于:构建重心法去重公式的过程如下:
由于对连杆大头配重凸台去重时,其重量变化会以大头孔中心为支点产生杠杆效应使小头重量增加,而显示大头重量变化大于实际去重值,大、小头重量变化的矢量和为实际去除重量;故按式(10)对连杆去重时,需对公式进行修正;简化模型使连杆以大头中心为支点,离散连杆重量至连杆小头中心和连杆大头去重凸台中心;
M2增加*L1=X*L2
M2增加=(L2/L1)*X (11)
去重后小头重量为:
M2=M2实测+M2增加=M2实测+(L2/L1)*X (12)
大头显示去重量为:
M1去=X+(L2/L1)*X (13)
去重后大头重量为:
M1=M1实测-M1去=M1实测-X*(L1+L2)/L1 (14)
根据式(3)得:
(M2实测+(L2/L1)*X)*GX=M1实测-(L1+L2)/L1*X*(L1-GX)
(M2实测+(L2/L1)*X)*GX/(L1-GX)=M1实测-(L1+L2)/L1*X
令K=Gx/(L1-Gx)
则得:
(M2实测+X*(L2/L1))*K=M1实测-X*(L1+L2)/L1 (15)
X=(M1实测-K*M2实测)/((L2/L1)K+(L1+L2)/L1)
M1=M1实测-X*(L1+L2)/L1
得:M1实测-M1=X*(L1+L2)/L1
即:M1实测-M1=(L1+L2)*(M1实测-K*M2实测)/(K*L2+L2+L1) (16)
去重后大头重量为:
M1=M1实测-M1去 (17)
则得:
M1去=[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测) (18)
将L1=262mm,L2=72mm,K=2.088代入式18可得某型机两杆去重公式:
M1去≈0.69(M1实测-K*M2实测)
将式(8)中K值取值范围代入式(17),并令Gx=K*L1/(1+K)得:
M1去=[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测)+M2实测*1.5(1+K)2*(L1+L2)/[(1.5+1.5K+L1)*(K*L2+L2+L1)]~[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测)-M2实测*1.5(1+K)2*(L1+L2)/[(L1-1.5-1.5K)*(K*L2+L2+L1)] (19)
由式(19)可知将连杆小头重量取最小值时,可得M1去的最小公差。某型机连杆通过数模测得当杆身厚度取最小值15.5mm时,得到连杆小头最小重量为1120g,将其代入式(19)的M1去值为:-40.96g~43.27g;
近似取整的去重公式:
M1去=0.69*(M1实测-2.088*M2实测)±40g (20)
经过批量生产验证,按式(20)进行去重能够满足式(10)分级要求。
本发明技术方案的进一步改进在于:步骤1中,还能够通过细化连杆重量分级,优化连杆重量分级方案;具体为:
按式(10)进行分级时,每种颜色连杆重心均能保证在-2.5mm~0.5mm范围内,根据技术要求,其总重相差20g范围内的连杆均能够装在同一台发动机上,对分级涂色方案进行改进;
细化连杆分级涂色方案如下:涂色分为主色和副色,且分别涂于连杆不同部位,主色涂与连杆去重凸台下方非加工面,副色涂与杆身凹面部位,按上述涂色方法,连杆主色相同的连杆为一个等级;连杆A主色和连杆B副色相同,同时连杆A副色和连杆B主色相同,仍能保证此种连杆为公差20g范围内,即能够列装在同一台发动机;还能够选择相同主色并且同时副色相同的连杆为一组,即控制同一台发动机列装的连杆重量在10g范围内,为后续进一步提升发动机平稳性提供备选方案。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:
1、本发明可实现连杆按公式进行去重后,大、小头重量的一致性能够得到保证;同时优化后的分级方案能够实现不同组别连杆进行混装,有效降低连杆的库存;当库存充足时能够实现进一步严格控制列装在同一台发动机的连杆重量,进一步提升发动机的平稳性。
2、本发明中的连杆重心法称重分级方法,通过控制连杆虚拟重心位置的方法,在控制总重的同时实现控制连杆大、小头重量的一致性。
3、本发明中的连杆去重方法,根据称重和重心计算方案,对称重公式进行补偿,实现去重公式更贴近实际操作情况,使去重更具有可操作性。
4、本发明中的连杆分级方案,通过细化连杆重量分级,提升了连杆的利用率,降低了库存,使连杆分级更精细,为后续提升连杆重量一致性提供了备选方案。
5、本发明利用控制重心位置的方法对连杆进行称重、去重、分级,使连杆在控制总重的同时对连杆大、小头重量加以控制,使列装在同一台发动机上的连杆(即重量范围20g内的连杆)大头重量从原来的最大相差80g降至最大相差53g,连杆小头重量从原来的最大允许相差100g将至最大相差47g。所有连杆的重心从原来的-10.47~10.88缩减到-2.5mm~0.5mm范围内,不同颜色连杆大头最大允许相差200g降至134g,小头最大允许相差340g降至86g,很大程度上消减了连杆大、小头重量的两极分化现象。
6、本发明修正后的去重公式更能满足实际去重要求,由于更贴近实际去重情况,其去重公差可以放大至±40g,使去重更具有可操作性。
7、本发明结合分级规则进行优化,将分级方法由原来的7级,细分为14级,通过相邻两级混装的方法实现提高连杆利用率的目的,并为后续提升产品质量要求时,实现每10g一个等级进行装机,能够进一步满足消减发动机震动的目的。
附图说明
图1是本发明中连杆运动模拟简化示意图;
图2是本发明的分级流程图;
其中,1、小头运动轨迹,2、大头运动轨迹,3、重心运动轨迹。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明:
目前连杆的结构形式多为直剖式,其称重、分级形式为大头去重,大小头按一定公式控制去重量,最终按总重分级。一般用于发动机功率较大,缸数较多,转速较高,连杆总重较重,且对连杆大小头重量要求较高的连杆。
本发明以某机型连杆为例,基本数据如下:连杆为直剖式结构;大、小孔中心距为262mm;配重部分位于大头正上方,其中心距离大孔中心72mm;大头标准重量2465g,小头标准重量1160g,标准总重3625g;总重从3555g~3695g每20g一个等级用不同颜色进行标记:3555g~3574g为白色,3575g~3594g为黄色,3595g~3614g为褐色,3615g~3635g为绿色,3636g~3655g为红色,3656g~3675g为蓝色,3676g~3695g为黑色。列装在同一台发动机中的连杆要求为同一种颜色,即列装在同一台发动机的一组连杆的重量允许最大相差20g,同时每条连杆的大、小头重量值符合下式:
M1=3045±15g-0.5*M2 (1)
连杆标准重量值为:大头M1=2465g,小头M2=1160g,连杆总重M=3625g,大小头孔中心距为262mm。
设连杆重心位置为距小头孔中心尺寸Gx,根据杠杆原理得:
根据连杆简化原理,设:
Gx为连杆重心距小头中心距离,得:
M1*(262-GX)=M2*Gx
则:
Gx=262*M1/(M1+M2) (2)
将连杆大头标准重量值2465g和连杆小头标准重量1160g代入式(2)得出连杆的理论重心位置:
GX标准≈178.16mm
按式(1)进行称重、分级时,连杆总重越重则连杆小头重量越重,在小头无法去重的前提下,连杆大头将去更多的重量以保证符合式(1);相反,连杆总重越轻则连杆小头重量越轻,连杆大头将去越少的重量。因此按式(1)去重将加剧连杆大、小头重量的分化。
根据式(1)计算得出不同颜色连杆大、小头重量的极限值和标准值,以及按每种颜色连杆的极限值和标准值分别计算得出其重心位置Gx,与标准重心位置取差值得到Gx-Gx标准进行统计并列表,具体数据见表1:表1中“式(1)公差”一栏中“15”为按M1=3045+15-0.5*M2计算所得数据;“-15”为按M1=3045-15-0.5*M2计算所得数据;“0”为按M1=3045-0.5*M2计算所得数据,并用“颜色标准”表示。
表1按式(1)计算的连杆重量及重心偏移量
表1中数据显示,按式(1)进行分级时,同一种颜色连杆的小头重量最大允许相差100g,大头重量最大允许相差80g,甚至在连杆总重相同时,连杆大、小头重量均最大相差60g,即按式(1)所得连杆的大、小头重量有明显的分化现象。
“Gx-GX标准”一栏中数据显示,绿色连杆重心的两个极限位置相差6.76mm;白色连杆的重心与理论重心位置最大偏离10.88mm;黑色连杆的重心与理论重心位置最大偏离-10.47mm;其余不同颜色连杆重心相对理论重心均有很大偏离。
本发明提供了一种用于连杆称重分级的方法,包括以下步骤:
步骤1,通过控制连杆虚拟重心位置的方法,在控制总重的同时实现控制连杆大、小头重量的一致性,构建连杆重心法称重分级公式;
根据连杆简化原理,离散连杆重量的基准为连杆在大、小头中心线上的重心位置,因此保证连杆重心位置的去重方法能够更好的保证连杆大、小头重量的一致性。
设:
M1实测——连杆大头实测重量;
M2实测——连杆小头实测重量;
M1去——连杆大头显示去重量;
M2增加——连杆小头因去重增加的重量;
X——连杆实际去重重量;
M1——连杆大头目标重量;
M2——连杆小头目标重量;
M总重——连杆总重目标重量;
Gx——连杆重心距小头中心距离;
Gx标准——连杆理论重心距小头中心距离;
L1——连杆大小头中心距;
L2——去重凸台重心与大头中心距离;
K——重心计算公式系数;
则可列式:
Gx*M2=(L1-Gx)*M1 (3)
令K=Gx/(L1-Gx) (4)
则得重心分级公式:
M1=K*M2 (5)
又
M总重=M1+M2 (6)
则:
M1=M总重*K/(K+1) (7)
M2=M总重/(K+1) (8)
连杆毛坯通常采用精锻工艺,其外形尺寸能够保证精度较高,而连杆厚度尺寸精度较差,因此理论计算以杆身厚度作为影响连杆重量的主要因素;
以某型机连杆为例,M1=2465g,M2=1160g,L1=262mm,代入式(3)可得Gx标准=178.16;模拟杆身厚度在±0.5mm范围内改变时,测得连杆重心位置在大、小头中心线方向上的位置约在±0.75mm范围内,考虑到数模与实际毛坯仍存在差异,将连杆重心位置公差设定为±1.5mm,为确保毛坯尺寸合格的连杆均有去重量,令Gx=Gx标准-1,设定为目标重心位置(即),将其代入式(4)得K值取值范围:
K=Gx/(L1-Gx)-1.5*L1/[(L1-Gx+1.5)*(L1-Gx)]~Gx/(L1-Gx)+1.5*L1/[(L1-Gx-1.5)*(L1-Gx)](9)
称重分级时按M总重进行分级,故M总重已知,将M总重的最小值3555g和系数K的上限值2.144、标准值2.088、下限值2.035分别代入式(7),可得M1最小公差范围:-20.12g~20.48g;
近似取整得称重分级公式:
M1=K*M2±20g (10)
根据式(10)计算得出不同颜色连杆大、小头重量的极限值和标准值,具体数据见表2。
表2中,“式(10)公差”一栏中“20”表示此行数据为按M1=K*M2+20g计算所得数据;“-20”表示此行数据为按M1=K*M2-20g计算所得数据;“0”表示此行数据为按M1=K*M2计算所得数据,并用“颜色标准”表示;Gx-Gx标准一栏中数据为实际重心与理论重心差值。
表2按式(10)计算的连杆重量及重心偏移量
注:系数K为理论计算后近似取值,重心偏移略有偏差。
进一步的,连杆重量分级方案优化:
按式(10)进行分级时,每种颜色连杆重心均能保证在-2.5mm~0.5mm范围内,根据技术要求,其总重相差20g范围内的连杆均可装在同一台发动机上,的对分级涂色方案进行改进。
细化连杆分级涂色方案如下:涂色分为主色和副色,且分别涂于连杆不同部位(主色涂与连杆去重凸台下方非加工面,副色涂与杆身凹面部位)具体涂色方案见表3:
表3连杆涂色方法
按上述涂色方法,连杆主色相同的连杆为一个等级(与原分级的20g一个等级相同);连杆A主色和连杆B副色相同,同时连杆A副色和连杆B主色相同,仍能保证此种连杆为公差20g范围内,即可以列装在同一台发动机;还可以选择相同主色并且同时副色相同的连杆为一组,即控制同一台发动机列装的连杆重量在10g范围内,为后续进一步提升发动机平稳性提供备选方案。
步骤2,根据称重和重心计算方案,对连杆重心法称重分级公式进行补偿修正,构建重心法去重公式。
由于对连杆大头配重凸台去重时,其重量变化会以大头孔中心为支点产生杠杆效应使小头重量增加,而显示大头重量变化大于实际去重值,大、小头重量变化的矢量和为实际去除重量;故按式(10)对连杆去重时,需对公式进行修正;简化模型使连杆以大头中心为支点,离散连杆重量至连杆小头中心和连杆大头去重凸台中心;
M2增加*L1=X*L2
M2增加=(L2/L1)*X (11)
去重后小头重量为:
M2=M2实测+M2增加=M2实测+(L2/L1)*X (12)
大头显示去重量为:
M1去=X+(L2/L1)*X (13)
去重后大头重量为:
M1=M1实测-M1去=M1实测-X*(L1+L2)/L1 (14)
根据式(3)得:
(M2实测+(L2/L1)*X)*GX=M1实测-(L1+L2)/L1*X*(L1-GX)
(M2实测+(L2/L1)*X)*GX/(L1-GX)=M1实测-(L1+L2)/L1*X
令K=Gx/(L1-Gx)
则得:
(M2实测+X*(L2/L1))*K=M1实测-X*(L1+L2)/L1 (15)
X=(M1实测-K*M2实测)/((L2/L1)K+(L1+L2)/L1)
M1=M1实测-X*(L1+L2)/L1
得:M1实测-M1=X*(L1+L2)/L1
即:M1实测-M1=(L1+L2)*(M1实测-K*M2实测)/(K*L2+L2+L1) (16)
去重后大头重量为:
M1=M1实测-M1去 (17)
则得:
M1去=[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测) (18)
将L1=262mm,L2=72mm,K=2.088代入式18可得某型机两杆去重公式:
M1去≈0.69(M1实测-K*M2实测)
将式(8)中K值取值范围代入式(17),并令Gx=K*L1/(1+K)得:
M1去=[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测)+M2实测*1.5(1+K)2*(L1+L2)/[(1.5+1.5K+L1)*(K*L2+L2+L1)]~[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测)-M2实测*1.5(1+K)2*(L1+L2)/[(L1-1.5-1.5K)*(K*L2+L2+L1)] (19)
由式(19)可知将连杆小头重量取最小值时,可得M1去的最小公差。某型机连杆通过数模测得当杆身厚度取最小值15.5mm时,得到连杆小头最小重量为1120g,将其代入式(19)的M1去值为:-40.96g~43.27g;
近似取整的去重公式:
M1去=0.69*(M1实测-2.088*M2实测)±40g (20)
经过批量生产验证,按式(20)进行去重能够满足式(10)分级要求。
综上所述,本发明可实现连杆按公式进行去重后,大、小头重量的一致性能够得到保证;同时优化后的分级方案能够实现不同组别连杆进行混装,有效降低连杆的库存;当库存充足时还能够实现进一步严格控制列装在同一台发动机的连杆重量,进一步提升发动机的平稳性。
Claims (6)
1.一种用于连杆称重分级的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,通过控制连杆虚拟重心位置的方法,在控制总重的同时实现控制连杆大、小头重量的一致性,构建连杆重心法称重分级公式;
步骤2,根据称重和重心计算方案,对连杆重心法称重分级公式进行补偿修正,构建重心法去重公式。
2.根据权利要求1所述的一种用于连杆称重分级的方法,其特征在于:步骤1中,所述连杆重心法称重分级公式的表达式为:
M1=K*M2±20g
式中,M1为连杆大头目标重量,M2为连杆小头目标重量,K为重心计算公式系数。
3.根据权利要求2所述的一种用于连杆称重分级的方法,其特征在于:构建连杆重心法称重分级公式的具体过程如下:
根据连杆简化原理,离散连杆重量的基准为连杆在大、小头中心线上的重心位置,因此保证连杆重心位置的去重方法能够更好的保证连杆大、小头重量的一致性;
设:M1实测为连杆大头实测重量,M2实测为连杆小头实测重量,M1去为连杆大头显示去重量,M2增加为连杆小头因去重增加的重量,X为连杆实际去重重量,M1为连杆大头目标重量,M2为连杆小头目标重量,M总重为连杆总重目标重量,Gx为连杆重心距小头中心距离,Gx标准为连杆理论重心距小头中心距离,L1为连杆大小头中心距,L2为去重凸台重心与大头中心距离,K为重心计算公式系数;
则列式:
Gx*M2=(L1-Gx)*M1 (3)
令K=Gx/(L1-Gx) (4)
则得重心分级公式:
M1=K*M2 (5)
又
M总重=M1+M2 (6)
则:
M1=M总重*K/(K+1) (7)
M2=M总重/(K+1) (8)
连杆毛坯通常采用精锻工艺,其外形尺寸能够保证精度较高,而连杆厚度尺寸精度较差,因此理论计算以杆身厚度作为影响连杆重量的主要因素;
以某型机连杆为例,M1=2465g,M2=1160g,L1=262mm,代入式(3)可得Gx标准=178.16;模拟杆身厚度在±0.5mm范围内改变时,测得连杆重心位置在大、小头中心线方向上的位置约在±0.75mm范围内,考虑到数模与实际毛坯仍存在差异,将连杆重心位置公差设定为±1.5mm,为确保毛坯尺寸合格的连杆均有去重量,令Gx=Gx标准-1,设定为目标重心位置(即),将其代入式(4)得K值取值范围:
K=Gx/(L1-Gx)-1.5*L1/[(L1-Gx+1.5)*(L1-Gx)]~Gx/(L1-Gx)+1.5*L1/[(L1-Gx-1.5)*(L1-Gx)] (9)
称重分级时按M总重进行分级,故M总重已知,将M总重的最小值3555g和系数K的上限值2.144、标准值2.088、下限值2.035分别代入式(7),可得M1 最小公差范围:-20.12g~20.48g;
近似取整得称重分级公式:
M1=K*M2±20g。 (10)。
4.根据权利要求1所述的一种用于连杆称重分级的方法,其特征在于:步骤2中,所述重心法去重公式的表达式为:
M1去=0.69*(M1实测-2.088*M2实测)±40g
式中,M1去为连杆大头显示去重量,M1实测为连杆大头实测重量,M2实测为连杆小头实测重量。
5.根据权利要求3所述的一种用于连杆称重分级的方法,其特征在于:构建重心法去重公式的过程如下:
由于对连杆大头配重凸台去重时,其重量变化会以大头孔中心为支点产生杠杆效应使小头重量增加,而显示大头重量变化大于实际去重值,大、小头重量变化的矢量和为实际去除重量;故按式(10)对连杆去重时,需对公式进行修正;简化模型使连杆以大头中心为支点,离散连杆重量至连杆小头中心和连杆大头去重凸台中心;
M2增加*L1=X*L2
M2增加=(L2/L1)*X (11)
去重后小头重量为:
M2=M2实测+M2增加=M2实测+(L2/L1)*X (12)
大头显示去重量为:
M1去=X+(L2/L1)*X (13)
去重后大头重量为:
M1=M1实测-M1去=M1实测-X*(L1+L2)/L1 (14)
根据式(3)得:
(M2实测+(L2/L1)*X)*GX=M1实测-(L1+L2)/L1*X*(L1-GX)
(M2实测+(L2/L1)*X)*GX/(L1-GX)=M1实测-(L1+L2)/L1*X
令K=Gx/(L1-Gx)
则得:
(M2实测+X*(L2/L1))*K=M1实测-X*(L1+L2)/L1 (15)
X=(M1实测-K*M2实测)/((L2/L1)K+(L1+L2)/L1)
M1=M1实测-X*(L1+L2)/L1
得:M1实测-M1=X*(L1+L2)/L1
即:M1实测-M1=(L1+L2)*(M1实测-K*M2实测)/(K*L2+L2+L1) (16)
去重后大头重量为:
M1=M1实测-M1去 (17)
则得:
M1去=[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测) (18)
将L1=262mm,L2=72mm,K=2.088代入式18可得某型机两杆去重公式:
M1去≈0.69(M1实测-K*M2实测)
将式(8)中K值取值范围代入式(17),并令Gx=K*L1/(1+K)得:
M1去=[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测)+M2实测*1.5(1+K)2*(L1+L2)/[(1.5+1.5K+L1)*(K*L2+L2+L1)] ~[(L1+L2)/(K*L2+L2+L1)]*(M1实测-K*M2实测)-M2实测*1.5(1+K)2*(L1+L2)/[(L1-1.5-1.5K)*(K*L2+L2+L1)] (19)
由式(19)可知将连杆小头重量取最小值时,可得M1去的最小公差。某型机连杆通过数模测得当杆身厚度取最小值15.5mm时,得到连杆小头最小重量为1120g,将其代入式(19)的M1去值为:-40.96g~43.27g;
近似取整的去重公式:
M1去=0.69*(M1实测-2.088*M2实测)±40g (20)
经过批量生产验证,按式(20)进行去重能够满足式(10)分级要求。
6.根据权利要求3所述的一种用于连杆称重分级的方法,其特征在于:步骤1中,还能够通过细化连杆重量分级,优化连杆重量分级方案;具体为:
按式(10)进行分级时,每种颜色连杆重心均能保证在-2.5mm~0.5mm范围内,根据技术要求,其总重相差20g范围内的连杆均能够装在同一台发动机上,对分级涂色方案进行改进;
细化连杆分级涂色方案如下:涂色分为主色和副色,且分别涂于连杆不同部位,主色涂与连杆去重凸台下方非加工面,副色涂与杆身凹面部位,按上述涂色方法,连杆主色相同的连杆为一个等级;连杆A主色和连杆B副色相同,同时连杆A副色和连杆B主色相同,仍能保证此种连杆为公差20g范围内,即能够列装在同一台发动机;还能够选择相同主色并且同时副色相同的连杆为一组,即控制同一台发动机列装的连杆重量在10g范围内,为后续进一步提升发动机平稳性提供备选方案。
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