基于SolidWorks的偏心轴配重
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偏心轴平衡配重计算一般有以下步骤:
1. 确定旋转轴和偏心距离。
通常情况下,这一步可以通过工程图纸或实际测量获得。
2. 计算所需配重的大小。
根据机器的轴承负荷、转速和偏心距离等参数,可以使用公
式计算所需配重的大小。
具体公式如下:W = (M × e) / r,其中,W表示所需配重,M
表示机器旋转部件的质量,e表示偏心距离,r表示旋转轴的半径。
这个公式是根据力
矩平衡原理推导出来的,意味着在特定偏心距离下,需要与偏心距离成正比的质量来
平衡力矩。
3. 确定配重的位置。
根据机器的结构和安装方式,确定配重应该放置在哪个位置。
一
般来说,配重应该尽可能靠近旋转轴,并且要保证在运转中不会移动或者脱落。
4. 制作配重。
根据计算结果,制作出符合要求的配重。
5. 调整配重位置。
根据实际情况,对配重的位置进行微调,直到达到理想的平衡效果。
基于solidworks的双偏心曲柄摆剪的动力学分析高亚男;鲍远通;梅彦利;张全逾;陈毅【摘要】应用SolidWorks建立了双偏心曲柄摆式飞剪的三维模型,并应用SolidWorks-motion对其进行了动力学研究.重点考察了空载时和加载时双偏心主轴的扭矩变化,双偏心轴的启动相位角的影响以及重要部件的应力.仿真结果表明:双偏心轴启动相位角为45°时,主轴的扭矩较小并且垂直剪切速度最大,为779 mm/s.加载后,主轴扭矩为2.5 ×108 N·mm,主轴所受应力分布最均匀,其值最小.剪切过程中的冲击力对铜套磨损的影响不大,而摩擦是主要的因素.【期刊名称】《承德石油高等专科学校学报》【年(卷),期】2015(017)002【总页数】5页(P32-36)【关键词】动力学;solidworks;双偏心;摆剪【作者】高亚男;鲍远通;梅彦利;张全逾;陈毅【作者单位】承德石油高等专科学校汽车工程系,河北承德 067000;承德石油高等专科学校汽车工程系,河北承德 067000;承德石油高等专科学校汽车工程系,河北承德 067000;承德石油高等专科学校汽车工程系,河北承德 067000;承德石油高等专科学校汽车工程系,河北承德 067000【正文语种】中文【中图分类】TG333.2动力学主要研究力对于物体运动的影响。
通过对摆剪进行动力学分析,可以对剪切过程中各主要部件的受力,剪切过程中的动能、冲击等力学因素进行深入的了解。
武汉科技大学、燕山大学,武钢冷轧厂、西安重型机械研究所、武汉钢铁设计院都对飞剪进行了运动学或动力学分析研究[1-3]。
一些学者应用虚拟机技术,在ADAMS中对摆式飞剪机剪切过程中进行仿真并对结构优化[4]。
要进行准确的动力学仿真,需正确设置摆剪各运动构件的运动参数。
因此在设置时,把整个飞剪机构视为刚体,定义上下刀座、连杆等主要构件的重力、质量属性,之后再进行动力学分析。
基于solidworks设计算例优化设计偏心齿轮配重摘要本文就压力机曲柄滑块机构中偏心齿轮的配重优化设计进行阐述,其中配重设计是为了保证此种偏心结构静平衡的一种方法。
此方法主要利用solidworks的参数化模型及设计算例功能实现偏心齿轮配重的优化设计,提高配重块的设计质量和效率。
关键词:压力机;偏心齿轮;配重;优化设计;静平衡;solidworks设计算例一、引言偏心齿轮在压力机设计中起到举足轻重的作用,主要通过偏心齿轮转动来带动压力机滑块的上下移动。
然而,在偏心齿轮的加工制造过程中,由于材料、结构、密度、加工方法等多种原因造成偏心齿轮的重心与芯轴的中心不重合,从而导致偏心齿轮在转动过程中产生较大的离心力。
由于离心力在水平、垂直方向呈周期性变化,容易引起机床本身的振动,使齿轮噪音大,也降低了机床的使用寿命,也影响了机床的使用效率和使用精度,严重时会引起零件的报废,因此消除或减小偏心齿轮的离心力是目前多数压力机生产厂家必然要面临的重大课题之一,也是工程师们设计配重时头疼的问题之一。
为了消除偏心齿轮的不平衡惯性力,由于偏心齿轮转速较低,所以很多厂家一般只采用静平衡实验校正法。
为了保证偏心齿轮的静平衡要求,在结构设计时要充分考虑或设计出较为合适的配重块,使得偏心齿轮的重心和芯轴中心线重合或尽量接近。
由于偏心齿轮的结构比较复杂、配重的理论计算较繁琐,设计人员需凭借大量试验测试所获得的经验和直观判断,通过手工反复修改参数和验证,才能基本达到设计的目标值。
这样,需要耗费大量的时间和精力,最后得到的参数往往还有改进的余地,并不一定是最优化设计方案。
下面介绍利用solidworks的参数化建模和设计算例功能来解决配重设计的有效方法,从而消除或减小偏心齿轮的离心力,提高偏心齿轮的静平衡精度,增加传动部件的使用寿命。
二、设计原理基于solidworks三维软件本身自有的方程式及设计算例功能,从而引入了优化设计功能,使得solidworks三维软件不但能用于造型,也能用于智能设计,可以设计出用传统的设计方法所无法达到的最优解决方案,它也是一种参数化设计分析工具。
偏心轴配重计算公式
偏心轴配重计算是在机械工程中常见的问题,它涉及到平衡和减少振动的重要工程设计。
偏心轴配重的计算公式可以根据具体的情况而有所不同,但一般情况下可以使用以下公式来进行计算:
1. 静平衡情况下的偏心轴配重计算公式:
偏心力 = 质量× 偏心距离。
在静平衡情况下,偏心轴的配重需要考虑偏心力,它等于质量乘以偏心距离。
偏心距离是指偏心轴离旋转轴线的距离,质量则是需要平衡的物体的质量。
2. 动平衡情况下的偏心轴配重计算公式:
偏心力 = 质量× 偏心距离× 转速平方。
在动平衡情况下,除了考虑偏心距离和质量外,还需要考虑到转速的影响。
偏心力正比于质量、偏心距离和转速的平方。
需要注意的是,以上公式仅适用于简单的情况,在实际工程中可能会涉及到更复杂的情况,例如多个偏心轴的配重、非线性振动等,因此在实际应用中需要根据具体情况进行适当的修正和调整。
另外,偏心轴配重计算也需要考虑到旋转惯量、振动频率、振动模式等因素,这些因素的影响也需要在计算中进行综合考虑。
最终的配重计算需要结合实际工程情况和经验进行综合分析和判断,以确保系统的平衡性和稳定性。
文章编号:1673-887X(2023)02-0043-03基于Creo行为建模的茶叶色选机配重轮优化设计闻庆曌(合肥城市学院机械与电气工程学院,安徽合肥230001)摘要利用Creo Parametric构建茶叶筛选机构模型,采用行为建模技术获得驱动模型,以配重轮轴线与偏心轴轴线重合为目标函数,兼顾配重轮加工要求等内容,实现了茶叶色选机配重轮改型的优化设计。
结果表明,改型后的产品质量稳定、加工方便,且有效地缩短了茶叶色选机的生产制造周期,提高了企业的生产效益。
关键词Creo;行为建模;优化设计;筛茶机中图分类号S226.9文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.02.014Optimal Design of Counterweight Wheel of Tea Color Sorter Based on Creo Behavior ModelingWen Qingzhao(College of Mechanical and Electrical Engineering,City University of Hefei,Hefei230001,Anhui,China) Abstract:Using Creo Parametric tea parametric screening mechanism,the driving model was obtained by behavioral modeling tech‐nology,and the coincidence of the axis of the counterweight wheel and the eccentric axis was taken as the objective function,taking into account the processing requirements of the counterweight wheel,and the optimization design of the modification of the counter‐weight wheel was realized.The design results showed that the product quality is stable,the processing is convenient,and the produc‐tion cycle of tea color separator is effectively shortened,and the production efficiency of the enterprise is improved.Key words:Creo,behavior modeling,optimization design,tea sifting machine茶叶作为世界三大无酒精饮品之一深受各国人民的喜爱,同时茶叶也成为了世界上重要的经济作物之一。
基于SolidWorks轴类零件优化设计逯艳艳;李永奎【摘要】阐述利用SolidWorks对轴类零件的建模方法。
通过SolidWorks中的Simulation有限元分析软件对零件模型进行静力学分析,不用经过复杂的数学运算就可以校核轴的设计合理性。
通过评估优化算例进行优化,实现轴类零件的最优化设计,设计过程中要抓住设计参数间的关系及其对强度的影响。
%This paper describes using SolidWorks in the optimization design and modeling of axle parts, and statics analysis is made using SolidWorks modeling Simulation of the finite element analysis software. Consequently, the verification of the design of the shaft is checked without complicated arithmetic operation. The optimized design of axial parts is achieved through evaluation optimization example.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】3页(P24-26)【关键词】静力学分析;轴类零件;建模;Simulation;优化算例【作者】逯艳艳;李永奎【作者单位】沈阳农业大学工程学院,沈阳110866;沈阳农业大学工程学院,沈阳110866【正文语种】中文【中图分类】TH122现代的机械产品设计大多采用三维建模软件来完成,这些三维软件功能相当强大,不但能大大缩短产品研发的周期,而且能直观地反应出模型的空间布局是否合理、有无干涉等问题,还能对产品模型进行应力、变形等各种机械性能分析。
基于SolidWorks的偏心轴配重
作者:伊大宝
来源:《中国新通信》2016年第23期
【摘要】在机械制造业迅猛发展的现在,对所加工产品的质量要求越来越高,因此选用合理的加工方式以及利用计算机进行精确的计算可以有效地保证产品质量。
本文主要利用Solidwords制图软件的强大功能针对各种类偏心问题进行分析与精确计算,实现加工过程中的动平衡,保证被加工零件的稳定转动,提高被加工零件的表面质量。
【关键词】 Solidwords 偏心分析与计算配重
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,前期需按∮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置处增加质量,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SolidWorks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SolidWorks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。
(4)合理设置配重块的外形及重量。
车床操作者提出无法保证直径110的公差、圆跳度及光洁度。
随后,我组织车床(C650及CW6163)和磨床操作水平较高的操作者共同讨论加工方案,由于偏心量太大,转动很不稳定,偏心部分所处位置不同时的转速差距大,顶尖颤动量大,一致认为无法加工出要求如此高的工件。
为保证我厂的声誉和利益,我潜心专研,找出问题的根本原因—偏心量太大,并想出解决此问题的方案—给轴身配重,达到补充重量使轴整体保持平衡状态。
但配重块的位置如何分布以及配重块的重量如何确定,是解决实际问题的关键,下面将我使用的计算方法说明如下:1、用solidworks三维作图软件做出偏心轴的偏心部分,
密度 = 0.0078 克/立方毫米
质量 = 105993.38 克
体积 = 13588895.22 立方毫米
表面积 = 974938.52 毫米^2
重心:(毫米)
X = -69.50 Y = 0.00 Z = -872.50
惯性主轴和惯性力矩:(克 * 平方毫米)由重心决定。
Ix = (0.00, 0.00, 1.00) Px = 317806268.30
Iy = (0.00, -1.00, 0.00) Py = 26949252211.82
Iz = (1.00, 0.00, 0.00) Pz = 27160637440.05
惯性张量:(克 * 平方毫米)
由重心决定,并且对齐输出的坐标系。
Lxx = 27160637440.05 Lxy = -0.00 Lxz = 0.00
Lyx = -0.00 Lyy = 26949252211.82 Lyz = 0.00
Lzx = 0.00 Lzy = 0.00 Lzz = 317806268.30
惯性张量:(克 * 平方毫米)
由输出座标系决定。
Ixx = 107848762515.40 Ixy = -0.00 Ixz = 6426935870.93
Iyx = -0.00 Iyy = 108149292821.83 Iyz = -0.00
Izx = 6426935870.93 Izy = -0.00 Izz = 829721802.97
参考文献
[1]《金属切削原理与刀具》机械工业出版社,陆剑中、周志明主编2012年6月第一版
[2]《机械加工技能训练》华东师范大学出版社,梁勇、顾宗林主编2013年8月第一版
[3]《机械制造工艺学》机械工业出版社,陈明主编2015年8月第一版。