一种简单偏心轮配重方法.docx

252重型机械2010(s2)一种简单偏心轮配重方法姬小东1，王霞2，武伟1(1中国有色(沈阳)泵业有限公司，辽宁沈阳110141； 2中国有色(沈阳)冶金机械有限公司，辽宁沈阳110141)摘要：本文就偏心轮配重保证其静平衡设计进行阐述，主要介绍了三缸往复式泵类设备偏心轮 连杆结构的一种简单配重方法，此配重方法可利用AutoCAD或SolidWorks、ProENGINEER等三维软 件自身功能而实现。关键词：偏心轮；连杆；配重；静平衡中图分类号：TG3337文献标识码：A文章编号：1001一IX(2010)S2025203A simple weight balancing method for eccentric camjI Xiaodong，WANG Xia，WU Wei(1NFC Shenyang Pump Industry Co，Ltd，Shenyang 1 10141，China 2NFC Shenyang Metallurgical Machinery Co，Ltd，Shenyang 1 10141，China)Abstract：This paper described how to ensure the static equilibrium through weight balancing of eccentric camIt mainly introduced a simple weight balancing method of the connecting rod of the eccentric cam of three-cylinder reciprocating pumpThis kind of weight balancing method could be realized through the func tions of AutoCAD softwareKey words：eccentric cam；connecting rod；balancing weight；static equilibrium1概述2三缸往复泵偏心轮连杆结构曲柄连杆机构在机械设备常见的传动部件，三缸往复泵的三个偏心轮相位角要求相差 起关键作用，其稳定性直接决定了整个设备性 1200，偏心轮连杆结构如图l所示，由于偏心轮 能的优劣。偏心轮连杆结构是曲柄连杆机构中 自身的静不平衡，因此偏心轮结构在运转中由于 的一种常用结构，常用在小偏心的曲柄连杆机三个偏心轮静不平衡，使整个传动部(偏心轮连 构中。因其应用广泛、制造简单、装配简易， 杆结构)静不平衡，也就是其质心都不在几何中 在机械领域中广泛被采用。但在应用中常因静 心上，运动总质量对轴产生了力矩。如果此部装 平衡不能保证，使设备震动，而导致噪音超不进行适当配重时，在工作中必然会因为偏心力 标，严重时造成所属设备损坏，甚至零部件飞矩过大对其它如轴承座、左右支撑件形成压力， 出造成人员伤害。降低轴承寿命和支撑体寿命，同时对偏心轮轴的 损害更大，当偏心力矩超出其承受能力时将使偏心轮轴发生断裂。因此对偏心部装要求满足一定 的静平衡。收稿日期：20100914；修订日期：2010一10093偏心轮模型作者简介：姬小东(1979一)，男，中国有色(沈阳)冶金机械有限公司设计研究所助理工程师。通过AutoCAD对实体模型配重。中间偏心2010(S2)重型机械253轮(图2)和左右偏心轮(图3)安装在偏心轮轴轴传入，经大齿轮传递给左右偏心轮，后共同作 上，相互间通过平键紧配合传递扭距。 用使三偏心轮同速转动。由于其偏心质量，使偏 偏心轮连杆的主要配重就在左右偏心轮上，心轮部装整体处于不平衡状态，以下通过Auto通过对左右偏心轮的配重来保证整个偏心轮部装 CAD对实体模型配重。的静平衡。题懋螨 珥疡铲b聋尹明磐翠图4偏心轮部装6篙 矛4左右偏心轮配重方法：通过AutoCAD查询工具栏中面g质匦注量特性命令对实体模型配重的信息查询后对三维图1偏心轮连杆原理图模型在作调整；调整三维模型后，再次利用面1压板2左偏心轮3平键4轴承5连杆域质量特性命令对实体模型配重的信息查询。6中间偏心轮7右偏心轮8偏心轮轴一般如此反复23次三维模型，便可得到配重较为满意的三维模型(图4)。 下列就一偏心轮部装进行简单配重： 为了保证偏心轮部装静平衡，使设备运行平稳，通过分析结构发现，对偏心轮部装整体配重 比对各零件单独配重后达到整体平衡更方便、快 速。现就对偏心轮部装进行整体配重。配重前偏心轮部装质心及相关数据：(单位mm)图2中间偏心轮质量：5108068094409785 kg质心：X：0005l Y：44769 Z：9511241根据实际情况坐标重心分力矩设计容许值为03 Nm，根据上述数据分析，此偏心轮部 装需要主要考虑的数值坐标X、坐标l，；因坐标 z位位偏心轮轴轴向，所以不考虑。x轴为水平方向理论质心坐标应为：0，配图3左右偏心轮重前偏心轮部装质心坐标x为：00051 mm。分析为装配误差，在容许范围内。 偏心轮的配重是在以上偏心轮基础上进行Y轴为偏心轮部装产生偏心力矩的方向，是的，部装实体图如图(4)所示。三个偏心轮与偏 配重分析的目标。期望坐标为：0，实际坐标为： 心轮轴是过盈配合。通过平键连接传递扭距，左 44769 lain。其产生的力矩为：17592591 Nm 右偏心轮上同时安装有大齿轮，动力由主动齿轮 远远超出容许范围，下列将主要针对坐标Y进重型机械2010(S2)行配重调整。坐标y期望坐标为：0，实际坐标为：一 第一次配重情况如下：对此偏心轮部装整体00053 mm。其产生的力矩量为：02181 Nm。结构分析，最直接的配重方法为同时对左右偏心力矩已在设计容许范围内，视为最终结果。 轮模型在Y坐标方向进行配重调整。此设计结果为在左右偏心轮如图6所示位置在左右偏心轮同一位置开通孔,b125，如图上开西116通孔，质心偏离几何中心00044 mm，(5)所示：00053 inln，已经可以满足设计要求。图5左右倔心轮配重图6配重后配重后相关数据：(单位mm)质量：5008959538956785 Kg5结j沦质心：x：一00031此种方法是一种简单、有效、快速的设计方Y：一14342法。但要求模型安装到位，坐标准确等。在考虑Z：8738267到经济性和实用性的同时这种方法可以在一般机 坐标y是配重分析的目标。期望坐标为：0，械设备设计中应用，且能满足工程需要。实际坐标为：一14342 inln。其产生的力矩量参考文献：为：584197 Nm。力矩明显变小，继续对模1吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册M型微调整。第二版北京：高等教育出版社，1998第二次配重如下：在左右