唐一科 阴红艳 陈国聪 徐正昭

(1.重庆大学机械工程学院，重庆 400030;2.重庆科技学院机械与动力工程学院，重庆 401331)

摩托车曲轴总成由曲柄轴、轴承、曲柄销、连杆、活塞及活塞销等组成，发动机工作时，旋转不平衡质量会产生不平衡离心力，同时活塞的往复运动和连杆的往复摆动也会引起不平衡惯性力。传统测量方法效率较低，且不具备不平衡校正的功能。本文通过对曲轴组件进行运动学和动力学分析，利用正交的二向测力仪来拾取不平衡惯性力的动态数据，将它们投影到曲柄轴旋转的不同角度上，得到不同角度上的不平衡惯性合力的动态数据，进而得到每个角度上合力的力幅。由计算机绘制出不平衡惯性力矢端轨迹图，它是一个封闭的“8”形力图。由这个封闭力图计算出曲轴组件的“主轴倾角Ψ”和“平衡率γ”。用这两个参数来表征摩托车曲轴组件动力学特性［1］。在力图中，通过测试软件的识别，计算出所测曲轴组件的旋转质量ma和偏置角β。再结合曲轴总成产品工艺的要求，计算不平衡校正的去重质量m和去重相位α。

1 曲轴组件动平衡测试系统

摩托车曲轴组件动平衡测试系统是由驱动系统、支撑系统以及测量系统组成，如图1所示。在测量系统的机构中，采用一个正交的二向测力仪，同时拾取不平衡惯性力在X、Y两个方向的振动信号，不用重复进行分度操作，一次装夹就能快速完成全部测试任务，使摩托车曲轴组件的测量效率比传统曲轴总成动平衡机提高50倍以上，同时可对曲轴总成的产品质量进行有效控制。……