一种曲轴动平衡机机械摆架系统

　　本文所述曲轴动平衡机是用于平衡六拐和四拐曲轴的。该机能够测量出曲轴两端不平衡量的大小和角度位置，并能根据曲轴上平衡块的位置和允许去重的角度自动进行分解、钻孔去重，使每端剩余不平衡量小于200g一mm。

　　由于平衡一根曲轴平均只有六分钟.时间节拍紧。且要求自动化，因此必须采用自动连接装置.这样就使得本机的机械摆架系统与一般通用动平衡机相比。结构较特殊。

　　一、摆架系统的结构

　　气摆架系统结构如图所示。由步进电机1通过同步传动装置2带动主轴3旋转。主轴3安装在主轴箱4中。在主轴箱中有一套光电装置，通过这套装置输出相位基准信号。主轴右端装有一个轮盘，轮盘上装有拔叉5。通过拔叉5带动工件(曲轴)旋转。拔叉5上还有两对平衡配重块6。主轴左端同同步传动装置连接的盘上也有一对平衡配重块7。通过调整平衡配重块6和7把主轴及其一起旋转的零部件平衡。主轴箱的右边依次是轴瓦支座8、中间支座9、轴瓦支座10、尾部支座11。两轴瓦支座上各有一对轴瓦块L2。工件(曲轴)就支承在这两对轴瓦块上。另外，机械系统还有一套托起装置13。当工件放上机床时。托起装置自动托起工件，然后轻轻放在轴瓦上.以避免工件撞击轴瓦.而钻孔时，托起装置又起到支承作用。中间支座和尾部支座在测量时不接触工件。只在钻孔时起辅助支承作用。托起装置直接安装在机床基座上.而零部件3至l2都安装在一个大框架14上。框架14是由6根匀质柱形弹簧杆巧支承.在框架的后部，左右两边分别经机械放大器16连接传感器17。当工件旋转时.折算到左端的不平衡量将使摆架系统左端振幅较大。于是左感器获得一个主要代表左不平衡量的信号。折算到右端的不平衡量使摆架系统右端振幅较大，于是右传感器获得一个主要代表右不平衡量的信号。

　　二、结构原理分析

　　由动平衡理论可知，对于质量对称的动平衡机摆架系统来说.若系统的固有频率叭和。蒸高于工作频率公即耐wx+ 1,耐。产1，则左右两支承处的振幅可简化为:

　　上式表明只要满足叼uX+1,和耐 }B+ i,这一条件。动平衡机摆架系统左右支承处的振幅入、AR就与工件的不平衡量m}ri, mzrz成正比·且相位相同。这就是通用的硬支承动平衡机的工作原理。于是可知如果我们所述曲轴动平衡机摆架系统能够导出与式(1)(2)类似的公式，则系统是符合动平衡原理的。

　　由力学理论知.所述动平衡机摆架系统结构的运动方程为:

　　式中M一运动部分总质量;

　　J一运动部分绕通过质心的铅垂轴的转动惯量;