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曲棍动平衡机加工时“偶不平衡”的检测与校正方法
- 分类：行业新闻
- 作者：DS视讯·(中国大陆)客户端编辑部
- 来源：上海DS视讯·(中国大陆)客户端动平衡机制造有限公司
- 发布时间：2025-04-16
- 访问量：6
在曲轴动平衡加工中，偶不平衡（Couple Unbalance）是常见的动态不平衡类型，主要表现为两个相位相反、大小相等的不平衡量分布在轴向不同位置，导致旋转时产生力矩振动。以下是其检测与校正的详细方法：
一、偶不平衡的检测方法
- 动平衡机测量
- 设备选择：使用高精度动平衡机（需支持双面校正功能），确保传感器灵敏度满足曲轴质量与转速要求。
- 安装定位：将曲轴固定在动平衡机支撑架上，确保轴向约束可靠，避免自由端晃动干扰测量。
- 参数设定：输入曲轴几何参数（校正平面间距、半径等），设定转速接近实际工况（如2000-5000 RPM）。
- 设备选择：使用高精度动平衡机（需支持双面校正功能），确保传感器灵敏度满足曲轴质量与转速要求。
- 数据采集与分析
- 振动信号：动平衡机测量两端支撑点的振动幅值和相位角，通过傅里叶变换分离出偶不平衡分量。
- 不平衡量分解：偶不平衡表现为两校正平面（如左右端面）的振动信号相位差接近180°，幅值相近。
- 公式计算：偶不平衡量 ( U = m cdot r cdot omega^2 cdot L ) （( L )为两平面间距，( omega )为角速度）。
- 振动信号：动平衡机测量两端支撑点的振动幅值和相位角，通过傅里叶变换分离出偶不平衡分量。
二、偶不平衡的校正方法
1. 加重法（配重校正）
校正平面选择：在曲轴两端的预设校正平面（如平衡块安装面）进行配重。
配重计算：根据动平衡机输出的偶不平衡量，按以下规则添加配重：
- 两平面配重质量相等，方向相反（相位差180°）。
- 配重半径需与实际安装位置一致（如平衡块螺栓孔半径）。
- 两平面配重质量相等，方向相反（相位差180°）。
示例：若动平衡机显示左平面需加10g@0°，右平面需加10g@180°，则按此位置焊接或螺栓固定配重块。
2. 去重法（钻孔校正）
去重位置：在两校正平面的对称位置（相位相差180°）钻孔去除材料。
去重深度：根据材料密度和钻孔半径计算去除质量，公式：
[ m = rac{pi cdot d^2 cdot h cdot ho}{4} ]
（( d )为孔径，( h )为孔深，( ho )为材料密度）。注意事项：避免影响曲轴强度，优先在非受力区（如平衡块外缘）去重。
三、校正步骤
- 初平衡：先校正静不平衡（单一平面不平衡），再处理偶不平衡。
- 偶不平衡校正：根据动平衡机数据，在两校正平面同步添加或去除质量。
- 验证运行：重复动平衡测试，直至残余偶不平衡量低于允许值（如≤1 g·mm）。
四、关键注意事项
- 校正平面间距：平面间距越大，偶不平衡校正灵敏度越高，但需避免跨度过大导致刚性不足。
- 温度影响：高速旋转可能导致曲轴热变形，需在冷却后复测。
- 配重固定：焊接或螺栓固定需牢固，防止高速离心力导致配重脱落。
- 相位校准：确保动平衡机角度编码器与曲轴键槽/标记对齐，避免相位误差。
五、常见问题解决
- 校正后振动加剧：检查是否误将偶不平衡当作静不平衡处理，需重新分解不平衡量。
- 数据波动大：检查支撑刚度或传感器接触不良，排除外界振动干扰。
通过以上方法，可有效解决曲轴偶不平衡问题，提升发动机运行平稳性和寿命。
