刘丕人，吴亚龙，陈银涛，杨 隽

（河南柴油机重工有限责任公司，河南洛阳471039）

各类机器设备、交通工具等的振动是一种常见现象，除了一些利用振动工作的设备外，对于一般的机器来说振动是有害的。它将使机器零部件承受附加的动载荷，加速轴承、轴颈磨损，影响机器工作性能，降低机器精度，甚至使机器过早损坏。

曲轴是内燃机的重要零部件，它承受着周期性不断变化的燃气冲击力、往复运动质量的惯性力、旋转质量的离心力等复杂的交变载荷。曲轴围绕其轴线做回转运动，当曲轴相对于回转中心线的质量分布不均时，会产生不平衡离心惯性力和惯性力矩，这是造成发动机振动的主要原因之一。曲轴的转速越高，它引起的振动越明显。这种不平衡离心力作用在曲轴轴承上会引起振动，产生噪声和加速轴承磨损，以至于严重影响内燃机的性能和寿命。

1 曲轴动平衡的力学原理

由理论力学可知，两个平行力可以合成一个与之平行的力。反之，一个力也可以分解成与之平行的两个力。如图1所示，力F可分解为作用在A、B两点的同向平行力，而且A、B两点的位置是任意指定的，各力间的关系如下：

图1 力的分解

假设有不平衡的刚性转子绕转动轴作匀速转动。可将此转子理解为由若干个偏心薄盘所组成，各圆盘均产生一个惯性力，即组成一个空间惯性力系。假定转子的左右两端面作为校正平面，将每个惯性力都分解为通过A、B两点的平行力，根据式（1）可得：