资源描述：
《框架式双面立式动平衡机平面分离的误差分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第!-卷第.期华中理工大学学报415%!-61%.!"""年.月7%89:;<1=>?=@A%1BC0@%DEF0<%G:H!"""框架式双面立式动平衡机平面分离的误差分析曹继光邹静钟伟芳（华中理工大学力学系）摘要：引入簧杆扭转刚度与平动刚度之比，建立了双面立式硬支承动平衡机的平面分离的力学模型，分析了采用传统的静力学处理方法所产生的误差及引起误差的主要原因，提出了改善平面分离效果的簧杆尺寸修改方法，及求解平面分离解算方程的实用方法!关键词：动平衡机；双面立式；平面分离；硬支承；扭转刚度中图分类号：+()*
2、%’文献标识码：,文章编号：$""""-’$’（!"""）"."""(-""(双面立式动平衡机的主轴上端有一法兰盘，被测工件通过夹具垂直安装于法兰盘上，能同时测出工件上下二校正面上的不平衡量［$，!］!由于其振动结构有别于双面卧式平衡机，其平面分离效果一直不佳，严重影响平衡精度!目前国内生产的通用型双面立式机均存在不同程度的缺点，制约了双面立式动平衡机的广泛应用!在此提出一种解决框架式双面立式动平衡机平面分离精度的有效方法!图!摆架支承振动模型简化图!不平衡量的响应方程设在工件上端有一不平衡量$"%"，振动
3、系统可看成在质心&处沿’轴平动和绕质心的摆图$所示为动平衡机振动系统，其主要部分动!不考虑系统阻尼下的振动微分方程为"()’*!+$（’*,$"）*!+$（’-,!"）./；!0&)"*!+$（’*,$"）,$-!+$（’-,!"）,!*#)+!".（1*,$）/，（$）式中，//$!012（!2）为不平衡量$"%"产生"%"!的离心力；+和+分别为单个簧板的平动和扭转$!刚度；0为系统质心处的转动惯量!&对式（$）作拉氏变换，经整理得图$摆架支承机构原理图（(3!*)+为：主轴、主轴外套、支承簧板、传动皮
4、带轮、夹具"$）’（4）*!+$（,$-,!）"（4）.以及传感器等［$］/（4）；!被测工件通过夹具安装于主轴!［0!*!+$（,!!）*)+］"（4）*上端!由于是通用机型，往往需要适应一定重量范&3$*,!!围的工件，一般其振动质心在主轴上!在此仅分析#!+$（,$-,!）’（4）.（1*,$）/（4）!振动系统（含工件）的质心处于上端簧杆的下方（!）（其他类型同理），则其振动模型如图!所示：主设!/（)+$／(）$／!，!/｛［（,!!）!+55$3,!$$!轴绕#轴转动，频率为!!3)+!］／0&
5、｝$／!，分别为,时系统的平动和$/,!收稿日期：!"""#"$#!"%万方数据作者简介：曹继光（$&’(#），男，讲师；武汉，华中理工大学力学系（)(""*)）%第)期曹继光等：框架式双面立式动平衡机平面分离的误差分析#/摆动固有频率，其稳态响应方程为如果将在卧式机中取得成功的设计方法应用"!（!!#!!）$（%!）&!’（(到双面立式动平衡机则会带来很大的误差.由于"""#"簧板必须要保证一定的垂直刚度来支承转子的总(!）"（%!）)*（%!）；!（#）重，因此其扭转刚度很大，忽略#引起的3和3+（!!
6、#!!）"（%!）&!’（("!,"""#!的相对误差$和$分别为"!#(!）$（%!）)（-&("）*（%!）.（!#-&#(）／［(（-&(&#）］；"$")设系统为硬支承结构，即!"$!，!"$!，!（#(&!#-）／［(（##-）］"!#$!).式（#）简化为（"%）$’!’（((）")01!!&’(（!2）；#""/&""#!%%由图#知，/*/*4（5／!）／（#67），式中"!"8!［!’（(!(!）&$’］"&!’（(""&!!""##(）/)（-&(）01!!&’(（!2）.!"%%（$）
7、设上下两测力传感器的值为3和3，则有"!"3")!’"（/&(""）；!（)）#3!)!’"（/#(!"）.图#梁的弯曲变形示意图设#*!’!／（(’"），则有0*9:#／"!；/*/./*45#／（69:#）.平动刚8"!"$’!")#（3"#3!）.（+）度将式（)）和（+）带入式（$），可得’4／/)69:#／5#.（""）")"3"&3!)*；由图$知，扭转刚度’!*’!".’!!，式中!#（("&#）3"#（(!&#）3!)（-&("）*.’;%9:#／5.（"!）!")（,）求解式（,），可得"
8、3")（-&(&#）*／（(&!#）；!（-）#3!)#（-##）*／（(&!#），式中(*(".(!.目前，国内外流行的硬支承动平衡机，在忽略转子惯性力的条件下，都以简化到一个支座上的转子单自由度系统进行设计，也称为测力型动平图$梁的弯曲扭转组合变形图衡机，其不平衡量与簧板支承力的关系只与转子［"］在扭转作用下，8轴方向的位移为的几何尺寸有关.这种静力学的处理方法，大8)<")45#／（"!67），大简化了问题
