月牙形轴颈的轻质量平衡轴设计.pdf

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1、2012年第3期(总第129期)内燃机与动力装置I．C．E＆Powerplant2012年6月【设计开发】月牙形轴颈的轻质量平衡轴设计唐峰。陆振华(上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室，上海200240)摘要：在采用平衡轴系统的活塞式引擎中，由于曲轴系统振荡而产生的二阶往复惯性力可以由带有平衡重的平衡轴来抵消，因此在对平衡重进行优化设计以及对轴颈重新设计后，平衡轴的重量-．q-~得到很大的降低，这对于相似类型的平衡轴优化设计具有参考意义。关键词：发动机；平衡轴；质量优化；月牙形轴颈中图分类号：TK4

2、02文献标志码：A文章编：1673—6397(2012)03—0016—04DesignofPartialBearingJournalofLightWeightBalancerTANGFeng，LUZhen—hua(KeyLaboratoryforPowerMachineryandEngineeringofMinistryofEducationShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Theoscillatingmovementofc

3、rankmechanisminpistonenginesproducesfreemas—siveforcesthatarecompensatedbymeansofbalancershaftswithspecificunbalance．Basedonanexpedientarrangementofunbalancedmassesandanewdesignofthebearingpoints，apartialbear-ingprinciplehasbeendeveloped，whichprovidescons

4、iderableweightreductionascomparedtotheconventionalbalancershaftgeometry．KeyWords：Engine；BalancerShaft；WeightOptimization；PartialBearingJournal引言应用也会越来越广泛。1平衡轴功能分析平衡轴的存在不像发动机中活塞、连杆或曲轴等部件那样需要去承担一个必需的具体的任务，它1．1平衡轴的结构分析的任务是以曲轴两倍的速度转动来抵消发动机不能首先，在平衡轴上，最主要用来平衡发动

5、机二阶通过自身系统消除的那部分二阶往复惯性力。虽然往复惯性力的部分就是贯穿在整条平衡轴上的平衡发动机只是用到很小一部分的动力来驱动平衡轴，重。其次，一般来说，平衡轴上会有一个止推轴承和但是由于它始终是包含在曲轴传动系统中，因此如一到两个浮动轴承。而且为了方便将平衡轴安装在何减轻它的重量就显得格外重要。特别是对于直列一个腔内，平衡重直径一般不会超过经过机加工后四缸发动机来说，平衡轴是消除二阶往复惯性力不的轴承直径。再次，出于加强平衡轴的目的，一般会可缺少的，因此优化平衡轴从而降低它的制造成本在平衡重的反面设

6、置一条加强筋贯穿整个平衡轴。和自身的重量也就愈发显得重要。因为如果没有这个加强筋，在正常工作状况下，离心四缸直列发动机在目前乘用车中的应用相当广力产生的弯矩和应力会很容易使平衡轴遭到破坏。泛，因此优化平衡轴有很大的研究价值。另外，随着由于铸造或者加工误差，轴承有时候还会有不对心人们对于车辆舒适性的越来越高的要求，平衡轴的的现象。最后，一般平衡轴都是通过止推端连接到作者简介：唐峰(1982一)：男，湖南岳阳人，在读硕士，主要研究方向为发动机的振动与噪声。收稿日期：2012—05—24