曲轴动平衡计算方法

用曲轴平衡块来消减发动机振动的计算方法【用曲轴平衡块来消减发动机振动的计算方法】在设计发动机时，消减振动是非常重要的一环，其中曲轴平衡块的设计和计算显得尤为重要。

曲轴平衡块的作用是通过平衡质量的变化，减小发动机在运转时产生的振动。

那么，如何进行曲轴平衡块的计算呢？一、确定曲轴振动方向在开始曲轴平衡块的计算之前，首先要确定曲轴的振动方向。

这可以通过专业的振动测试仪器来进行测量，也可以通过有限元分析来模拟曲轴在运转时的振动情况。

在确定了曲轴振动的方向后，才能进行曲轴平衡块的设计和计算。

二、计算振动大小在确定了曲轴振动的方向后，下一步就是计算振动的大小。

这一步可以通过振动测试仪器来进行测量，也可以通过有限元分析来模拟曲轴在运转时的振动情况。

通过这个步骤，我们可以得到曲轴在不同转速下的振动大小数据，为后续的平衡块设计提供参考。

三、设计平衡块在获得了曲轴振动大小的数据后，接下来就是进行平衡块的设计。

平衡块的设计需要考虑如下几个方面：1. 平衡块的质量：根据曲轴的振动情况和振动大小，确定平衡块的质量大小。

2. 平衡块的位置：根据曲轴的结构和振动情况，确定平衡块的安装位置。

3. 平衡块的形状：根据曲轴的振动方向和大小，确定平衡块的形状和尺寸。

通过这些设计，可以制定出具体的曲轴平衡块方案。

四、计算平衡块参数在设计出平衡块方案后，还需要进行具体的参数计算，包括平衡块的质量、安装位置、形状等。

这些参数的计算需要考虑曲轴的结构和工作情况，确保平衡块能够有效地减小发动机的振动。

通过对曲轴振动情况的分析和平衡块的设计计算，我们可以有效地减小发动机在运转时产生的振动，提高发动机的工作效率和可靠性。

结语曲轴平衡块的设计和计算是发动机设计中非常重要的一环，它直接关系到发动机在运转时的振动情况。

通过本文的介绍，我们可以了解到曲轴平衡块的计算方法，包括确定振动方向、计算振动大小、设计平衡块和计算平衡块参数等步骤。

这些方法可以帮助我们合理地设计曲轴平衡块，减小发动机的振动，提高其工作效率和可靠性。

动平衡精度等级与计算动平衡是机械制造过程中非常重要的一环，它的精度等级与计算是确保机械设备正常运行和提高工作效率的关键。

本文将详细介绍动平衡精度等级的概念以及相关的计算方法。

一、动平衡精度等级的概念动平衡是指在旋转运动机械设备中，通过在转子上添加试重块，使转子旋转时不产生振动，达到平衡状态的一种技术手段。

动平衡精度等级是用来描述动平衡状态的稳定性和精确程度的指标。

按照国际标准ISO1940-1:2003的规定，动平衡精度等级分为六个等级，分别为G1.0、G0.4、G0.7、G2.5、G6.3和G16、其中，G表示全转子高峰值的一半。

精度等级越高，转子的平衡状态越稳定，振动幅度越小，对设备的损伤和干扰越小。

二、计算动平衡精度等级的方法计算动平衡精度等级需要先了解转子的质量不平衡情况，然后根据一定的数学模型进行计算，最终确定转子的动平衡精度等级。

1.质量不平衡计算质量不平衡是指转子上的实际质量分布与理想平衡状态之间的差异。

一般情况下，质量不平衡是通过试重块进行补偿的。

质量不平衡的计算可以通过静态平衡试验和动态平衡试验两种方法进行。

在动态平衡试验中，可以通过测量转子不同时刻的振动加速度或位移信号，进而计算得出质量不平衡。

2.动平衡精度等级计算具体的计算公式如下：G=K1×（ΔW/m）×K2其中，G为动平衡精度等级，K1和K2为修正系数，ΔW为质量不平衡量，m为转子质量。

在计算过程中，需要根据具体的机械设备和转子参数确定修正系数的数值。

三、动平衡精度等级的影响因素1.转子结构和质量分布：不同结构的转子，质量不平衡分布不同，对动平衡精度等级有一定影响。

2.转子转速：转子在不同转速下，质量不平衡对振动的影响程度也不同，因此转速是影响动平衡精度等级的重要因素。

3.转子质量和转子材料：转子质量和材料的不同会对动平衡的要求产生影响，转子质量越大、材料越均匀，要求的动平衡精度等级也相应提高。

4.平衡设备性能：平衡设备的性能和调节方法也会对动平衡精度等级产生影响，高性能的平衡设备能更准确地实现动平衡。

曲轴动平衡的工艺及技术应用摘要：曲轴（Crankshaft）作为发动机系统中的重要组成部件，其平衡精度的高低对发动机运行的稳定与安全存在直接影响。

在此分析动平衡检测和修正原理及影响动平衡的因素等理论基础上，结合生产实际、论述曲轴动平衡的技术应用。

关键词：曲轴动平衡；重复性；平衡精度曲轴（Crankshaft）是发动机中最为重要的高速旋转部件，将连杆上的力转化为转矩，并将其输送给其他附件，带动发动机其他附件的运行。

通常情况下，曲轴在运行过程中易受旋转质量产生的离心力、旋转过程中周围环境变化下产生的气体惯性力以及往复惯性力的影响，发生质量与性能问题，对此，加强曲轴基本性能，提升曲轴平衡性至关重要。

基于此，本文以曲轴动平衡为研究对象，就曲轴动平衡技术与应用进行了如下分析。

1、曲轴动平衡的概述曲轴是发动机的动力源，主要是由质量轴线与几何轴线共同组成的发动机高速旋转部件。

就曲轴几何轴线而言，主要是指支撑旋转体中的两个轴颈的中心点共同构成的轴线；质量轴线是旋转体在旋转作用下产生综合质量的轴线。

通常情况下，当曲轴旋转体处于完全对称形态时，轴线中点位置为质量中心所在位置，此时质量中心与几何中心相重叠。

在此条件下，假如轴承对旋转体不产生限制作用时，旋转体将围绕着几何轴线进行均匀旋转,呈现平衡状态。

当给予曲轴旋转体中心位置一定重量时（Unbalance Weight），曲轴的质量中心将产生一定的变化，此时曲轴的几何轴线将于曲轴的质量轴线不再重叠，而是呈现出平行状态，当其径向会产生一定距离的偏移（如下图所示）。

在此条件下，假如轴承对旋转体不产生限制作用时，旋转体将围绕着质量轴线进行旋转。

当给予曲轴旋转体某端位置一定重量时，曲轴的质量中心将将产生一定的变化，其径向和轴向均存在偏移，且偏移的数值与所给予的重块质量呈现出比例关系。

因此当曲轴质量轴线与几何轴线不再同一位置时，曲轴在旋转质量产生的离心力、旋转过程中周围环境变化下产生的气体惯性力以及往复惯性力的作用下，将出现较大的振动和异响，造成轴承、轴套等异常磨损，进而影响发动机的寿命并动力输出不均，部件精度下降以及输出效率降低等缺陷。

动平衡计算公式范文
动平衡公式是指在力学中计算物体相对于一个参考点的平衡时所使用
的公式。

在计算动平衡时，可以使用三个方程：牛顿第二定律、力矩平衡
和加速度圆心相对于对标点的相对位置。

1.牛顿第二定律：
2.力矩平衡：
动平衡计算公式中的第二个方程是力矩平衡方程。

力矩是指力绕着旋
转轴产生的转动效应。

在力矩平衡中，当物体没有旋转时，合力和合力矩
都必须等于零。

力矩的计算公式是力矩=力的大小×力臂，其中力臂是垂
直于力的作用线的距离。

对于一个静止物体，在任何一个点上，合力和合力矩都必须等于零。

力矩平衡公式可以表示为ΣF=0和Στ=0，其中ΣF代表合力的矢量和，Στ代表合力矩的矢量和。

3.相对加速度和相对位置：
动平衡计算公式中的第三个方程是相对加速度和相对位置之间的关系。

在计算动平衡时，需要确定物体相对于参考点的加速度圆心和相对位置。

加速度圆心可以通过微分计算得到，其计算公式为 a = dw/dt，其中a代
表加速度圆心，w代表角速度，t代表时间。

相对位置可以使用质心相对
于基准点的位移矢量来计算。

总结：
动平衡计算公式是在力学中使用的一组方程，用于计算物体相对于参
考点的平衡。

这些方程包括牛顿第二定律、力矩平衡和相对加速度/位置
的关系。

通过将这些方程结合使用，可以计算出物体相对于参考点的平衡情况。

对动平衡的计算可以应用于各种力学问题和应用中，有助于解决物体平衡和运动的相关问题。

动平衡操作规程1．操作前检查设备、电气是否正常，防护装置是否齐全，并加注润滑油，空转试车。

2．吊装工件要平稳地放在机床架上，夹持牢固，擦净油污。

平衡块要紧固牢靠，不能有松动现象。

要有防止工件跳出的保险装置。

3．支承部位加润滑油。

室温20℃以上加30＃润滑油，室温20℃以下加20＃润滑油。

4. 开机试验时让速度缓慢升起。

注意观察转子运转情况，发现异常必须“紧急停机”。

运转时，操作人员要站在侧面不准接触转动部分。

5. 第一次开机后测得的“初始不平衡”数据即“相位”和“不平衡重量”要记录下来，然后停机配重。

6. 根据测得的数据，在相应的“相位”加上相应的“不平衡重”的橡皮泥，并粘贴牢靠。

经过2～3次反复试验，达到“许用不平衡”要求。

7. 将平衡好的转子反转180度进行开机校验。

观察“剩余不平衡重”是否相等，相位前后是否相差180度。

如果“相位”和“重量”不对，需分析原因，重新反复校验以达到要求。

8. 去重和配重处理：在转子粘贴橡皮泥部位，逐步进行打磨“去重”，或者焊接“配重”处理。

一般应开机2～3次进行观察，以免多去、多配，直至达到允许不平衡重要求。

9. 验收：由技术人员或主管领导检查验收。

一般选5～10倍剩余不平衡重进行检验，测试结果应与所加重量相符，且相位正确。

否则，需重新试验。

10. 工作完毕，切断电源，清理工作现场。

填写动平衡试验报告，操作人员、技术人员或主管签字，加盖单位公章后交用户。

转子剩余不平衡量的计算1、计算转子的许用不平衡度eper=(G×1000)／（n/10）eper―――许用不平衡度， g·mm/kg ；G―――平衡精度等级， mm/s ；n-------工件工作转速， r/min 。

2．许用不平衡量的计算Uper = eper·mm------工件旋转质量，kg；Uper----许用不平衡量，g·mm 。

例：某工件工作转速1400r/min，平衡精度等级取6.3，工件重量20 Kg则：eper=(6.3×1000)／（1400/10）=6300／140=45μ＝45g·mm/kgUper =eper·m = 45×20 =900 g·mm常用各种刚性转子的平衡品质等级。

机械手册在动平衡计算公式(一)机械手册在动平衡计算公式动平衡计算公式的重要性动平衡是机械设计中的重要环节，它能够减少机械运动时的震动和振动，提高机械的运行平稳性和使用寿命。

在机械手册中，动平衡计算公式是一些常用的公式和方法，可以帮助工程师快速准确地进行动平衡设计。

常用的动平衡计算公式以下是一些常用的动平衡计算公式：静不平衡质量计算公式静不平衡质量计算公式用于计算机械旋转部件的静不平衡质量，公式如下：M=e⋅m⋅r其中，M表示静不平衡质量，e表示平衡质量偏离要求的系数，m 表示短边静不平衡质量（通常为负数），r表示短边距离旋转中心的径向距离。

例如，如果平衡质量偏离要求的系数为，短边静不平衡质量为- kg，短边距离旋转中心的径向距离为 m，则静不平衡质量计算如下：M=⋅(−)⋅=− kg动不平衡质量计算公式动不平衡质量计算公式用于计算机械旋转部件的动不平衡质量，公式如下：M=m⋅r⋅e 1+l⋅er其中，M表示动不平衡质量，m表示短边静不平衡质量（通常为负数），r表示短边距离旋转中心的径向距离，l表示旋转部件的长度，e表示平衡质量偏离要求的系数。

例如，如果短边静不平衡质量为- kg，短边距离旋转中心的径向距离为 m，旋转部件的长度为 m，平衡质量偏离要求的系数为，则动不平衡质量计算如下：M=−⋅⋅1+⋅≈− kg总结机械手册中的动平衡计算公式是帮助工程师进行动平衡设计的重要工具。

上述列举的静不平衡质量计算公式和动不平衡质量计算公式是其中的两个常用公式，能够帮助工程师快速准确地计算静不平衡质量和动不平衡质量。

在实际应用中，工程师可以根据具体情况选择适用的公式进行计算，从而达到机械旋转部件的动平衡设计要求。

1、是否加平衡轴，而不是平衡块！不平衡量如何规定较为理想经济！起原则是什么，有如何界定？2、2、，不平衡量意义是什么？半径具体是如何推算的？3、答：不平衡量实际应指不平衡力矩，也就是转子的质量(g)＊转子实际质量中心与理论中心的偏心距（cm），动平衡的值实际就是控制质量中心的许用偏心距。

4、确定许用偏心距就是根据曲轴的转速以及要求的动平衡精度来对照表格选取，相同精度下转速越高许用偏心距越小，所以曲轴的动平衡数值（g.cm）应该与曲轴重量及转速相关，而国内有些发动机厂对不同的曲轴设定一个固定的较小的动平衡值，而不管曲轴大小及转速，这从技术上的说不通的。

2 j6 J0 n* i. g3 I, f( G3 d5、如果不平衡值以g为单位，那么实际的不平衡值应该是g＊去重部位的回转半径，对于曲轴就是平衡块的半径。

曲轴定心与动平衡1 不平衡量的确定曲轴是发动机中高速回转部件，而曲轴由于不平衡产生的振动与其转速的平方成正比。

振动会导致轴承承受的负载增加、消耗的功率增加并降低轴承的寿命；振动增加工作时的噪声，使零件从总成上松动并产生疲劳失效等。

对高速旋转的零件进行动平衡的目的是消除或减小振动。

因此，曲轴平衡精度的高低对发动机的振动、运行平稳性及寿命都有很大的影响。

在加工轴颈前，曲轴需要进行端面和中心孔的加工。

因为中心孔是后续加工工序的主要工艺基准，它的精度对后续工序特别是对动平衡工序和各加工表面余量分布产生很大影响。

几何轴线是由支撑旋转体的两个轴颈的几何中心点所决定的轴线。

如图la所示，当旋转体完全对称时，质心将位于其轴线的中点，与几何中心重合，如果旋转体不受轴承限制，将围绕其几何轴线旋转；如图1b所示，在旋转体的中心部位上放置重块w，质心将发生改变，质量轴线将与几何轴线平行，但径向偏移一个距离，如果旋转体不受轴承约束，将绕质量轴线旋转；如图lc所示，如果重块w置于旋转体的一端，质心在径向和轴向均会发生偏移，偏移量与重块W的质量成比例关系。

《CF2B25T柴油机》曲轴平衡计算常州常发集团研究院多缸机项目部CF2B25T柴油机平衡计算一、已知参数曲轴结构形式如上图。

发火次序1-2，全支承，曲拐夹角180°，材料为QT800-2。

1、活塞行程 S=100 mmS=50mm2、曲柄半径r=23、连杆大小头孔中心矩L=155 mm4、曲柄连杆比：λ= r/ L=50/155=0.3225、缸心矩a=109 mm6、发动机转速n=2400 r/min7、角速度ω=πn/30=2400π/30=251.33rad/s8、活塞组质量m p=m3+m4+m5+2m6=614+60+304+4=882 g(其中m3、m4、m5、m6分别为活塞、3道活塞环、活塞销和2个挡圈质量)9、往复运动质量M j为:Mj = 614 + 304 + 4 + 60 + 357 = 1339 g = 1.339 Kg二、平衡计算1、计算连杆大头的当量质量连杆的总重量为：1.245Kg连杆大头的重量为：0.888Kg连杆小头的重量为：0.357Kg（1.245*44.39/155=0.357）连杆瓦的总重量为：0.066Kg曲拐半径为：50mm连杆大头的质径为：(0.888+0.066)×50=47.7Kg.mm2、计算单个曲拐的质径单个曲拐的三维模型和模型分析见下图：考虑曲轴做动平衡时去重，在曲拐的每个平衡块上先去除3个直径为10mm，深度为20mm的去重孔。

一个曲拐的重量为：4.567Kg 曲拐质心的回转半径为：6.445mmρ=== 其质径为：4.567×6.445=29.43 Kg.mm由于连杆大头的质径大于单个曲拐的质径，所以旋转惯性力矩没有完全平衡，每缸未平衡的旋转惯性力矩（质径矩）为：47.7-29.43=18.27 Kg.mm ，每缸只平衡了：29.43/47.7=61.7%由于旋转惯性力矩没有完全平衡，可以在飞轮和皮带轮上相应位置设置不平衡质量，平衡旋转惯性力矩。

直列四缸发动机的曲轴的动平衡的分析总结：从自身的方面说,对曲轴的设计,涉及到很多方面的知识,例如建立基本的三维模型的能力,以及对机械原理中动平衡概念的理解以及计算。

当然，设计过程中，我的设计只是提供一种理论上关于直列四缸发动机曲轴的动平衡的计算模型,并不是针对某一款发动机的曲轴,只是提供一种计算的模型方法。

为了改善平衡性，直列式发动机曲柄图中的曲柄排列一般设计成均匀分布，因此合成离心惯性力都达到自行平衡，但合成离心惯性力矩仍未达到平衡，合成离心惯性力矩的平衡方法，通常如以下几种：（1）各缸平衡法（2）分段平衡法（3）整体平衡法（4）不规则平衡法各缸平衡法本次设计采用各缸平衡法，计算得每个平衡重的质量为1125g.一．内燃机的外部平衡的分析1.合成离心惯性力即各离心力的矢量和：∑p=p1+p2+p3+p4。

显然∑p=0，即合成离心惯性力为02.合成离心惯性力矩各缸离心惯性力的垂直和水平分力，分别对通过发动机重心的基准面取矩之和，等于发动机在垂直和水平平面内的合成离心惯性力矩。

∑Mx=mr 2w [L 1cos (a+b 1)+L 2cos(a+b 2)+…+Lxcos(a+b x)]=0 ∑My=mr 2w [L 1sin (a+b 1)+L 2sin(a+b 2)+…+Lxsin (a+b x)]=0 合成离心惯性力矩∑22xy MM +∑∑显然，∑M=0，即合成惯性力矩为零。

3.合成一级往复惯性力一级往复惯性力为p1= -2j m Rw cosa∑p1=-2j m Rw [cos(a+b1)+cos(a+b2)+…+cos(a+bx)] = - 4 2j m Rw cosax-----发动机气缸数 a-----曲柄转角b-----分别为各缸曲拐与第一缸曲拐之间的夹角，其中b1=0. 将上式对a 求导，即()1(j )a d P d ∑=42j m Rw sina,令其等于0.则a=0,即a=0时，∑p1最大，最大值为 42j m Rw ，即a=0时对应于∑p1最大值时所在的第一曲柄的转角。