曲柄连杆机构动平衡测试的实现及数据处理

发布时间：2020-07-27 14:17

【摘要】： 曲柄连杆机构是一种结构复杂的高速旋转机械，广泛地应用于各种机车发动机中。曲柄连杆机构在高速运转过程中，有曲轴的转动、连杆的摆动及活塞的往复运动，其运动状态复杂，各个部件所产生的周期性不平衡惯性力大，是引起发动机振动的主要原因。因此对曲柄连杆机构动不平衡的研究及其定性、定量的描述具有重要的意义。 目前已形成产品的曲柄连杆机构动平衡机虽然取得了良好的效果，但仍存在许多不足：效率低、精度不高、人为因素干扰大，调试困难。鉴于此，本课题研制开发了一种新型的硬支承结构动平衡测试系统，它是针对刚性转子的平衡特点，并应用转子平衡理论、微电子技术、数字信号处理技术、软件编程技术、及计算机强大的处理功能，实现了信号采集、数据处理、平衡计算、结果显示等多功能于一体。 与传统的曲柄连杆机构动平衡机相比，这种测试系统具有以下优点： ① 支承结构采用独特的悬臂梁式结构，曲柄连杆机构在运转过程中振动规律完全映射到支承梁的应变上，振动信号丰富且易测试、灵敏度高。 ② 通过悬臂梁上安装的一组传感器，可同时采集水平和垂直两个方向上的振动信号，实现了一次安装条件下测出一周不同相位上的动平衡量。 ③ 通过PCI接口与计算机直接通讯。利用计算机的强大功能控制整个测试过程，实现了测试的自动化，因为大大地减少了人为干扰因素，测试的准确性有了明显的提高。 ④ 测试数据的时频转换，数字滤波均软件化。用软件程序完成硬件电路的功能，这不仅降低了硬件成本，而且使用灵活、易于维护、易于产品的更新换代。测试结果用显示终端图形显示，便于直观分析当前振动状态。 ⑤ 易于实现数据的存贮与回放。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH112.2
【图文】：

重庆大学硕士学位论文5应用与实践图5.2是AD增益测试过程中的数据。转换数据与输入电压成线性关系，因而可以对数据加以一个比例系数即可实现对电压信号的表达。涨图5.2户JD转换器增益调节Figure5.2ADtransduceramp1ifieationadjustInent②电机运行测试电机作为曲柄连杆机构旋转的驱动源，其运行的平衡性对曲柄连杆机构偏心惯性力有直接的影响。电机运行不平衡，转动速度的波动大，则测试数据不能反应实现的振动状态，所以对电机的测试是必要的。在实验中对YSOZ一4电机的转速在600、1000、1200(单位:转/分)下进行测试，测试的波动范围分别为:600士0.37、800士0.55、1000士0.57、1200士0.84(单位:转/分)。测试结果表明，电机的转速波动在0.07%下，在设置测试最大转速下每一转的测试角度误差只有0.3“对测试的影响很小，因而Y802一4电机运行状态可保证测试精度。5.3数据定标将标准转子加以150克偏心配重，预设转速1100转/分

3数据定标将标准转子加以150克偏心配重，预设转速1100转/分，进行不平衡量测试。测试结果如图5.3所示。在时域波形上，转子在一周内信号发生了波动两次，与理论上状态只有一次波动不符，显然测试数据中含有某些频率干扰存在。对其垂直方向测得数据进行频谱分析，发现信号有除工频信号外，还有2倍频、3倍频比较明显，尤其2倍频信号突出，这种现象与转子不对中产生的波形相似。检测发现在传动转轴上的支承轴承发热量大，万向联接轴在转动过程中与标准转子有明显的相对移。

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本文编号：2771953