(1)重量檢查:
通過PRO/E軟件本身自帶一些分析計算功能,比如表面積、體積、質量、轉動慣量、中心坐標、簡單的運動分析、簡單的CAE分析、工藝檢查等等多種有用的功能,這些功能在我們設計工程師的工作中增加了很多便利,能夠使我們在設計工作時對所設計零件的狀態信息很方便的獲得,從而少走很多彎路。現在執行質量分析命令,得到一系列和質量有關的信息見圖2.6。從中可以看出曲軸在X、Y軸質心坐標都已經小于0.0021了,因此整體來說曲軸質心分布是比較理想的,曲軸的靜平衡達到設計要求。
(2)平衡分析
1)首先對曲柄連桿機構在工作時的受力狀況進行簡單的描述。
(a)慣性力:對于曲拐慣性力的分解見圖2.7。
2)根據以上理論,對曲軸的平衡率進行計算:
首先進行曲拐分割分析,主要是分析曲軸單個曲拐的平衡率,根據AVL資料中,對于小型發動機曲軸單拐平衡率(連桿大頭換算當量質量在曲柄銷上)控制在不低于60%即可。切割方法是將曲拐分割成曲拐、平衡塊等部分,分別在PRO/E中進行質量屬性測量。測量時的坐標系方向:X向為沿軸向指向前,Y軸為沿曲拐法向指向外,Z軸為沿豎直方向指向第1曲拐向上。把測得結果根據測量的結果,分別計算各個曲拐的平衡率。
因為本機設計為8平衡塊對稱結構,因此可以在靜平衡計算中,采取簡化到曲拐的方法,可以節省數模準備和計算的時間,對計算的精度沒有任何影響。從曲軸平衡分析表中可以看出曲拐含連桿大頭在內平衡率在75.71%;第二曲拐含連桿大頭在內平衡率在75.83%;第三曲拐含連桿大頭在內平衡率在75.83%;第四曲拐含連桿大頭在內平衡率75.71%。根據AVL公司的推薦,平衡率達到60%以上已經滿足設計要求了。
3)對曲軸進行動平衡計算:
(a)連桿當量回轉質量的確定,根據連桿的3維數模,可以用PRO/E軟件測量出連桿的總重量、質心位置,通過根據質量分解計算出連桿大頭的等效回轉質量m2=0.22500kg。
(b)設定曲軸中心在第3主軸頸中心為坐標原點,建立坐標系,方向同表2.1測量時數模中坐標系。假設曲軸的轉速為ω=314.159rad/s(約合6000rpm),因各個質量中心在Y向距坐標原點的距離均為零,因此曲軸動平衡計算就簡化在曲拐平面內彎矩計算即可。根據表2.1中測量得到的各質量分別計算繞中心點在曲拐平面內的扭矩,最后求的合力矩即可對系統動平衡進行評價。(本文來源:正航儀器)
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