動平衡設(shè)計
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
動平衡設(shè)計的實例教程
分析誤差計算結(jié)果可知，動平衡理論設(shè)計值與動力學(xué)仿真值之間的誤差（Δ1、Δ2）非常之小，誤差范圍僅在 0.06%~0.39% 之間。根據(jù)工程設(shè)計規(guī)范和經(jīng)驗，機械設(shè)計誤差在實際當中是難以避免的，而這種極小誤差是符合機械精度設(shè)計要求的。通過誤差分析，驗證了渦旋壓縮機轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)設(shè)計的正確性，說明動平衡理論計算結(jié)果準確、設(shè)計方案合理可行。
4 結(jié)語
工程設(shè)計經(jīng)驗和生產(chǎn)實踐表明，高速轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)必須具備良好的動平衡性能。通過渦旋壓縮機轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的動平衡設(shè)計計算，確定了平衡鐵的形狀、質(zhì)量及分布位置，有效抵消了主軸轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的離心慣性力。動力學(xué)仿真結(jié)果驗證了動平衡設(shè)計方案的正確性，為渦旋壓縮機系統(tǒng)的動平衡設(shè)計與性能改進提供了重要技術(shù)參考。
文章來源：中北二院研究生工作
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本應(yīng)用說明將通過幾個實例介紹
如何平衡旋轉(zhuǎn)機械
。比較直接的方法是通過操作簡便的便攜式B＆K儀器測量以額定轉(zhuǎn)速在自承軸承中運行的旋轉(zhuǎn)部件。
與更為復(fù)雜和昂貴的平衡機相比，此種布置能實現(xiàn)更優(yōu)的平衡等級。
什么是靜平衡？
基本平衡
描述的是可將由旋轉(zhuǎn)物體中不平衡的質(zhì)量分量引起的主力分解在一個平面中并僅通過在該平面中
添加質(zhì)量以實現(xiàn)平衡
的過程。由于對象在靜態(tài)條件下將
達到完全平衡
（但在動態(tài)條件下則不一定），因此通常稱為靜平衡。
什么是動平衡？
二次平衡
描述的是可將由旋轉(zhuǎn)物體中不平衡的質(zhì)量分量引起的主力和次要力偶分解為兩個（或多個）平面并通過在這些平面中
增加質(zhì)量增量實現(xiàn)平衡
的過程。這種不平衡僅在對象旋轉(zhuǎn)時才變得明顯，因此該過程通常稱為
動平衡
。動態(tài)平衡后，對象將在靜態(tài)和動態(tài)條件下完全平衡。
靜平衡和動平衡之間的差異如圖1所示?？梢钥闯觯斵D(zhuǎn)子靜止（靜態(tài)）時，端部質(zhì)量可能會相互平衡。但在旋轉(zhuǎn)（動態(tài)）時不平衡會更強烈。
基礎(chǔ)理論
當對象旋轉(zhuǎn)時，它的軸承會產(chǎn)生振動，將該對象定義為“不平衡”。
軸承振動
是由于不平衡的質(zhì)量分量與旋轉(zhuǎn)引起的徑向加速度相互作用而產(chǎn)生的，它們
共同產(chǎn)生離心力
。
質(zhì)量分量旋轉(zhuǎn)時，力也會旋轉(zhuǎn)，并嘗試沿力的作用線在其軸承中移動對象。因此，軸承上的
任何一點
都將承受波動的力。
在實踐中，軸承上的力將
由主力與次要力組成
，主力由軸承平面內(nèi)或附近的質(zhì)量分量不平衡引起，次要力則由其他平面上不平衡的偶合分量引起。
展開 圖8 離心力隨著不平衡量和轉(zhuǎn)速的增加而增加
2）耦合的不平衡（雙面）
當旋轉(zhuǎn)軸在兩個不同的截面有兩個相等的不平衡量，且相位相差180度時，就會出現(xiàn)耦合的不平衡，如圖9所示。這將導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸通過慣性主軸時不平行。
圖9 兩個質(zhì)量塊增加在兩個截面，且彼此相差180度
為了補償耦合的不平衡，質(zhì)量塊必須增加在兩個截面。
3）動不平衡（雙面）
動不平衡是不平衡類型中最常用的，它是靜不平衡和耦合不平衡的組合。當慣性主軸與旋轉(zhuǎn)幾何中心不相交也不平衡時，就會出現(xiàn)動不平衡。
圖10 動不平衡是靜不平衡和耦合不平衡的組合
動不平衡會引起系統(tǒng)晃動或傾斜。為了補償它，必須在兩個截面增加質(zhì)量。
4）單面和雙面動平衡
平衡包括在軸上的單面或多面增加質(zhì)量。
圖11 軸上的單面和雙面
單面動平衡只在軸的一個截面上增加質(zhì)量，因而，它只能補償靜不平衡。
展開 王冠勛 李寧 田倬于 李巖 連美麗
駐馬店中集華駿鑄造有限公司
《金屬加工（冷加工）2018年收錄》
隨著國內(nèi)外車橋企業(yè)的發(fā)展，目前部分企業(yè)所設(shè)計的輪轂要求有動平衡量，實際生產(chǎn)過程中，由于種種原因，即使精度很好的機床也很難保證加工出的輪轂動平衡量完全符合圖樣要求，不可避免地會出現(xiàn)一些因動平衡量超差而報廢的工件。
一、原生產(chǎn)工藝及存在的問題
以我司某輪轂為例，零件號為873，由于鑄造設(shè)備及工藝的不穩(wěn)定性，毛坯鑄造出來后不可避免會存在脹箱和錯箱等鑄造缺陷。該產(chǎn)品的加工工藝為：數(shù)控臥車校正加工→數(shù)控立車1加工→數(shù)控立車2加工→數(shù)控立車3加工→加工中心鉆孔→動平衡測量→動平衡去重→動平衡復(fù)檢。
根據(jù)此工藝加工出的輪轂動平衡合格率為7.5%，而發(fā)現(xiàn)輪轂動平衡不合格時，輪轂已全部加工完畢，因動平衡不合格導(dǎo)致報廢，損失嚴重，故研究新加工工藝。
二、新工藝試驗
在制作873輪轂時，安排現(xiàn)場操作人員在數(shù)控立車1加工完畢后，將工件下架單獨放置，做標記注明動平衡試驗。以20件為一組，安排加工60件做動平衡試驗。此60件873輪轂加工完畢后，轉(zhuǎn)運至動平衡區(qū)域進行檢測，將動平衡量和位置標注在輪轂不加工面，動平衡位置劃分如附圖所示，測量完畢后轉(zhuǎn)運至生產(chǎn)線按試驗要求加工。
動平衡位置劃分圖
試驗過程分三組進行，將數(shù)控立車1加工后測量動平衡量稱為首檢，將加工完畢后測量動平衡量稱為終檢。
展開 本文中深入闡述了平衡軸齒輪敲擊產(chǎn)生和傳播機理，通過開發(fā)雙級TVD降低齒輪外部激勵和開發(fā)雙消隙平衡軸減小嚙合過程中輪齒雙側(cè)受力沖擊的兩種方法，達到優(yōu)化齒輪敲擊噪聲的目的，對平衡軸齒輪設(shè)計和敲擊問題優(yōu)化具有重要的工程意義。
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混動車型平衡軸齒輪敲擊問題介紹
某款2.0T發(fā)動機為橫/縱置混動SUV車型共平臺生產(chǎn)，其搭載7DCT自動擋橫置變速器后NVH性能市場表現(xiàn)良好，而搭載縱置9HAT自動擋變速器時，車內(nèi)外在中高轉(zhuǎn)速全油門及半油門工況下可明顯感知存在類似嘩啦音的金屬敲擊聲，特別是在2500-5200r/min轉(zhuǎn)速區(qū)間，表現(xiàn)出頻率成分為3000-5000Hz的寬頻段激發(fā)特性。同步測試整車各零部件振動發(fā)現(xiàn)，油底殼本體振動與油底殼近場噪聲對應(yīng)性明顯，橫/縱置油底殼近場噪聲和油底殼排氣側(cè)振動對比如圖1所示。
圖1 整車油底殼近場噪聲和振動對比
油底殼在2500-5200r/min范圍存在寬頻振動，而其周圍布置旋轉(zhuǎn)零部件主要激勵源為曲軸或者平衡軸齒輪，在去除平衡軸總成進行整車測試后，敲擊振動噪聲消失，由此判斷該敲擊噪聲來自平衡軸齒輪。
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橫/縱置平衡軸系統(tǒng)差異性分析
橫置發(fā)動機NVH性能市場表現(xiàn)良好，而縱置發(fā)動機NVH表現(xiàn)出敲齒振動噪聲，須分析其結(jié)構(gòu)主要變化點，進而分析導(dǎo)致齒輪敲擊變化的影響因素，平衡軸驅(qū)動形式如圖2所示。平衡軸驅(qū)動齒圈位于曲軸第6平衡塊，平衡軸總成為底置形式，包含兩級齒輪，其中1級齒輪為消隙齒輪，結(jié)構(gòu)如圖3所示。消隙齒輪工作原理是：扭轉(zhuǎn)彈簧為獨立件，通過中間彈簧產(chǎn)生彈力，使主副齒產(chǎn)生錯齒，消除嚙合側(cè)隙，避免由于齒輪側(cè)隙產(chǎn)生的敲齒風(fēng)險。
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動平衡設(shè)計的最新內(nèi)容
“
通過將 HyperMesh 整合到我們的設(shè)計流程中，我們不僅將空間車架重量減輕了 20%，還超越了剛度與安全基準。這套精簡高效的工作流程不僅為我們節(jié)省了時間與成本，更助力我們始終處于賽車工程領(lǐng)域的創(chuàng)新前沿。
—— STARD（斯托爾集團旗下）首席技術(shù)官
Philipp Thonet
”
關(guān)于客戶
“
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Hi 大家好！我是朦。每期視頻里，我會與大家一起領(lǐng)略生活中工業(yè)產(chǎn)品的豐富多彩，嘗試著分析技術(shù)和原理，并用計算機來復(fù)現(xiàn)經(jīng)典的過程。
今天我們聊一聊汽車的材料。一輛普通的小轎車一般約由 1 萬個不可拆解的獨立零部件組裝而成。主要分動力、底盤、車身、內(nèi)飾四大部分。
每一個零件，都有適合自己的材料，即使我們?nèi)饪煽匆姷?，看起來通體一樣的車身外殼，四周不同部分也是由不同的材料組成的。
［摘要］ 為了優(yōu)化縱置混動車型平衡軸齒輪敲擊噪聲，對比橫置車型結(jié)構(gòu)差異，識別出飛輪慣量變大，曲軸模態(tài)降低，平衡軸驅(qū)動齒圈角加速度變大，導(dǎo)致平衡軸齒輪敲擊，而常規(guī)單級減振器匹配呈現(xiàn)“此消彼長”規(guī)律，無法覆蓋發(fā)動機全轉(zhuǎn)速段角加速度優(yōu)化目標，因此開發(fā)出雙級扭轉(zhuǎn)減振器，降低平衡軸驅(qū)動齒圈角加速度，可解決齒輪敲擊問題；使用Simpack軟件搭建了齒輪敲擊多體動力學(xué)模型，研究了平衡軸齒輪敲擊產(chǎn)生和傳播機理
通過渦旋壓縮機轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的動平衡設(shè)計計算，確定了平衡鐵的形狀、質(zhì)量及分布位置，有效抵消了主軸轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的離心慣性力。動力學(xué)仿真結(jié)果驗證了動平衡設(shè)計方案的正確性，為渦旋壓縮機系統(tǒng)的動平衡設(shè)計與性能改進提供了重要技術(shù)參考。
CAE模流分析第20招：全文閱讀請點此處
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一、鼓剎
鼓式剎車就是利用剎車鼓內(nèi)靜止的剎車片，去摩擦隨著車輪轉(zhuǎn)動的剎車鼓，以產(chǎn)生摩擦力使車輪轉(zhuǎn)動速度降低的剎車裝置。
在踩下剎車踏板時，腳的施力會使剎車總泵內(nèi)的活塞將剎車油往前推去，并在油路中產(chǎn)生壓力。壓力經(jīng)由剎車油傳送到每個車輪的剎車分泵活塞，剎車分泵的活塞再推動剎車片向外，使剎車片與剎車鼓的內(nèi)面發(fā)生磨擦
一、什么是沖壓？
沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。
汽車的車身
、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包，容器的殼體，電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。
