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《天津大学》 2005年
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摩托车曲轴组件动平衡检测系统的研究

张雅丽  
【摘要】: 摩托车曲轴组件是是一种特殊的刚性转子,它由曲柄和连杆两部分组成的,属于不平衡转子。摩托车是单缸发动机,曲轴组件是在不平衡状态下运转的。由于其特殊性,研究摩托车曲轴组件动平衡检测理论在动平衡领域内占有特殊地位。本文以摩托车曲轴组件为研究对象,对其动平衡的检测提出了新的检测方法。 本文首先通过对曲轴组件运动学和动力学的分析,发现其激振源包括旋转惯性力和往复惯性力两部分,这两部分惯性力矢量和的末端运动轨迹为一椭圆,因此提出了用惯性力椭圆的不平衡率η和主轴倾角φ两个参数来表示摩托车曲轴组件的动力学特性。 摩托车曲轴组件动平衡的检测,主要是通过检测曲轴在旋转时引起支承(振动台)系统的振动量,经过信号处理后得到曲轴组件的不平衡量(不平衡量的大小的相位)。因此振动系统的设计是检测系统的中心问题。本文通过对软、硬支承平衡机中的振动系统做比较,根据曲轴组件动平衡检测的特殊性,设计了一种新型振动台。这种新型振动台既有硬支承平衡机支承刚度高的特点,又有软支承平衡机测量精度高的优点。 在曲轴检测标定方法上,借鉴了软支承系统标定的影响系数法。在此基础上创新设计了四步标定法。 基于LabVIEW开发的摩托车曲轴组件动平衡检测虚拟仪器,采用模块化设计,大大提高了整个检测系统的灵活性和扩展性。 实验结果表明,本套摩托车曲轴组件检测系统具有检测精度高,效率高,低成本等优点。
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