非轴对称复杂曲面回转件虚拟动平衡设计方法及试验

作     者：杨杰 崔国华 李海涛 张振山 和法洋 盛天豪 YANG Jie;CUI Guohua;LI Haitao;ZHAGN Zhenshan;HE Fayang;SHENG Tianhao

作者机构：上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海市大型构件智能制造机器人技术协同创新中心上海201620 中国农业大学工学院北京100083 上海合纵重工机械有限公司上海201500 上海航天设备制造总厂有限公司上海201100 

基　　金：国家自然科学基金(52005317) 上海市大型构件智能制造机器人技术协同创新中心2021年度开放基金(ZXP20211101)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第17期

页      码：148-161页

摘      要：针对非轴对称复杂曲面回转件的几何结构所引起的动不平衡问题,提出了一种虚拟动平衡设计方法,将整个系统简化为单个刚体旋转模型,根据平行轴定理推导出质径积的表达式,并针对相位滞后问题提出了采用正反转求相位补偿量的方法。建立了虚拟动平衡仿真平台,以环面蜗杆这类复杂曲面回转件为例进行仿真分析,获取待测点在稳定周期内沿X轴方向的振动幅值,结果表明:选取的两个平衡平面上均存在大小不等的不平衡质量,分别为11.8g和14.7g,通过相位补偿得到两个不平衡质量所对应的准确相位角分别为133.2°和93.6°,平衡后的振动幅值分别下降了97.5%和93%,平衡效果明显。最后,进行了实际的动平衡实验,测定得到初始的不平衡质量分别为13.66g和15.21g,相位角分别为131°和95°,和理论计算值相比,不平衡质量的最大误差为1.86g,相位角的最大误差为2.2°;实际的平衡结果显示,左右两侧的剩余不平衡质量分别为1.33g和0.18g,不平衡量分别下降了90.3%和98.8%,进一步验证了理论模型及虚拟动平衡方法的正确性。

主 题 词：虚拟动平衡 非轴对称 复杂曲面回转件 仿真 动平衡实验 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2023.17.148

馆 藏 号：203124283...