基于SolidWorks的偏心轴配重

一、偏心轴示例

    1、偏心轴尺寸如图所示：

    2、设计要求： 材质45# 钢， ∮ 110（+0.025,+0.003）处与轴承配合，光洁度0.8，圆跳度小于0.05mm，∮ 90（+0.025,+0.003）光洁度0.8。

    3、工件特点：偏心轴总长2137mm，此轴有两处偏心，主要偏心部分外圆∮ 175mm，长度1745mm。以∮ 110 的轴线为参考轴心，∮ 175 轴线相对偏心量为22.5mm，∮ 90（轴头部位）轴线相对偏心量为5.5mm。

二、偏心问题分析

    传统加工方法：加工∮ 110 的偏心部位时，前期需∮ 110 处粗加工的外圆找正，打出中心孔，通过降低车床主轴转速（30-50 转/ 分）、进给量（0.05-0.10mm）和切削深度（2-3mm），来防止工件因工件转动时离心力大而造成的危险，但由于转速底，将会使工件的光洁度差，也使得工件的公差及圆跳度无法达到要求，同时由于磨床上顶尖的承载能力有限，工件的离心力太大，无法在磨床上加工。用传统方法加工出的工件不仅需要较长得时间，而且质量无法满足设计要求。解决方案：在相对偏心部位关于轴线对称的位处增加质量，使得重心移向轴线并在轴线上，零件在高速旋转下仍能保持动平衡。

三、偏心轴偏心部分配重的设计及计算

    1、要满足设计要求，需将工件转动时离心力大的问题解决，即给偏心轴配重，配重时需计算出配重块的准确重量及配重块位置。

    2、配重块位置的确定。生产中由于机床自身性能、工件特点等原因，无法在卡盘上配重，同时卡盘上配重将会出现工件虽然在整体上处于平衡，但局部的不平衡会导致工件两端反方向的摆动，所以配重块尽量均匀分布在轴身处，考虑到辅助成本及合理配重，配重块设计为三块，重心处一块，两端各一块。

    3、基于 对偏心轴重心的计算

    （1）利用SolidWork 三维制图工具做出偏心轴的三维效果图。

    （2）以∮ 110 轴线为轴心，切除∮ 127 的圆柱，剩余部分便是偏心部分（端部∮ 90 偏心量小，可以忽略不计，若要考虑，可重新核定切去圆柱部分的直径）。

    （3）利用 强大的计算功能，可计算出其重心的准确位置，将∮ 110 圆柱体轴线正中心确定为原点，方向如图所示：

    偏心部分的参数计算结果：密度=0.078 克/ 立方毫米；质量 = 149198.40 克；重心坐标 ( 毫米 )：X=0.00 ，Y=-46.81，Z=0.00；根据现有已知条件， 可以求出偏心部分相对∮ 110 轴线的力臂为46.81， 力矩=149.1984kg*9.8N/kg*0.04681=68.443N*m。