[发明专利]一种曲轴总成动平衡的测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种曲轴总成动平衡的测量装置，其特征在于：该装置包括电动机(1)、直角形支撑座(2)、两端为法兰的圆筒弹性支承(3)、空心轴套(5)、传动轴(6)、L形托架(7)、连接套(9)和动平衡机床座(16)，其中：直角形支撑座(2)固定在动平衡机床座(16)上，两端为法兰的圆筒弹性支承(3)一端固定在直角形支撑座(2)的垂直壁板上，该壁板中心有孔，电动机(1)固定在与该壁板相对的另一面上，L形托架(7)固定在中空圆筒弹性支承(3)的另一端成悬臂状；电动机(1)的轴连接空心轴套(5)和传动轴(6)，穿过壁板孔和圆筒弹性支承(3)内孔中心的，通过连接套(9)与被测曲轴总成连接；在圆筒弹性支承(3)靠近直角形支撑座(2)一边的一圈薄壁柱面上，沿水平Y轴线左右两边和沿垂直X轴线上下两边分别贴上应变片(17、18)，应变片(17、18)的输出送入计算机。

2.根据权利要求1所述的曲轴总成动平衡的测量装置，其特征在于：传动轴(6)两端为球形，在两端球心各钻有一个插销通孔，两通孔中轴线互相垂直且都与传动轴(6)垂直；空心轴套(5)的两侧沿轴线各铣有一个通槽，通过插销(4)与传动轴(6)的一头连接；连接套(9)的端部铣有两个相互平行的槽，通过插销(8)与传动轴(6)的另一头连接。

3.根据权利要求1所述的曲轴总成动平衡的测量装置，其特征在于：所述的L型托架(7)包括连接于悬臂上端的左右轴承座(13、15)、左右轴承盖(11、12)和固定于悬臂底部的模拟缸套(14)；左右轴承座(13、15)与左右轴承盖(11、12)之间通过螺钉连接。

4.根据权利要求1所述的曲轴总成动平衡的测量装置，其特征在于：沿水平Y轴线左右两边各贴的两只应变片(18)，组成全桥测量电路Ry1、Ry3和Ry2、Ry4；沿垂直X轴线上下两边各贴的两只应变片(17)，组成全桥测量电路Rx1、Rx3和Rx2、Rx4。

5.一种曲轴总成动平衡的测量方法，其特征在于：该测量方法包含以下步骤：1)把待测曲轴总成的左右滚动轴承分别放在L型托架的左右轴承座上，曲轴总成的活塞插入模拟缸套中，曲轴总成的右曲柄轴固定在连接套上；2)启动电动机，带动曲轴总成做高速旋转；3)应变片组成的应变传感器把感应到的弯曲应力转化为电信号输入计算机；4)计算机对沿X、Y方向的上述电信号进行实时采集、处理，获得动平衡曲线。

6.根据权利要求5所述的曲轴总成动平衡的测量方法，其特征在于：计算机对应变片输出的电信号进行处理的程序为：1)计算机对沿X、Y方向的电信号分别进行实时采集而获得一系列X_θi、Y_θi值，X_θi、Y_θi分别表示曲轴总成曲柄转角为θ_i角时沿X、Y坐标方向分别测得的应力分量，其中i＝1，2，......Na，Na表示曲柄轴转动一个周期的采样点数；2)把采集到的X_θi、Y_θi值投影到通过曲柄轴轴心的一组均布角度θ_k的半径线上，并将二者相加，k＝1，2......Nb，Nb为正整数并对应θ_k＝0°～360°；3)从上述数据中确定每一个θ_k对应的振幅值A_θk，按照获得的θ_k-A_θk关系在X、Y坐标系中绘出动平衡曲线。