星空综合体育app下载 基于SolidWorks设计算例的柴油机飞轮平衡孔的研究

今天，网站管理员周带每个人都看到了一个基于Solidworks设计研究的示例，柴油发动机飞轮平衡孔的位置和深度的设计。

如图1所示，它是单缸柴油发动机的外观。其中，飞轮是柴油发动机的重要组成部分之一？从外观来看，它是一个笨重的光盘。通常，对于农业机械，大多数铸铁零件都在制造和成本方面被考虑。

图1

我的国家早在2002年就发布了相关标准。中华人民共和国农业部发布的“单缸柴油发动机（NY/T 511-2002）”。该标准规定了单缸柴油发动机的技术要求，检查方法，检查规则和标记。 ，包装，存储，运输和存储，适用于单缸柴油发动机飞轮，缸直径小于或等于150mm。

柴油飞轮的功能是什么？ 1。协助创业。柴油发动机与汽油发动机不同。汽油发动机被点燃，而柴油发动机被点燃。那些在乡村长大的人在繁忙的农业期间通常应该看到各种农业机械：手持式拖拉机，农业三轮拖拉机，四轮拖拉机等。压力减小阀。当速度达到启动速度时，请迅速关闭压力降压阀。目前，气缸无法立即在飞轮的动作下停止。由于旋转惯性，飞轮有助于活塞越过压缩。死亡中心以实现起步的目的。启动后，曲轴链路机制是导致跨摄入量，压缩和排气的辅助行动，这些辅助行程不执行工作。 2。使机械速度相对均匀。当增加油门时，内燃机的燃烧室突然获得了比以前的状态更大的油入口。目前，如果没有外力干扰，活塞运动的速率将发生很大变化，并且由于其一定的质量而飞轮在惯性的作用下，可以存储能量，这使机制加快了暴力较少，避免突然的高速操作。同样，当油门减少时，飞轮会释放能量，避免突然放缓引起的停止。 3。方便地校准了油供应的高级角度。如果石油供应提前角度太小，并且油供应延迟，则会导致不完整的燃烧，启动困难以及烟气排气管中的黑烟；如果石油供应提前的角度太大，则油供应推进将导致难以启动或逆转。据估计，石油供应提前角度对柴油发动机的经济和力量产生了很大的影响。对于油供应角的每6度变化，发动机功率下降了7.33％，燃油消耗量增加25.79％。 4。调整阀间隙方便。

1。建模

对柴油飞轮进行建模不是很困难，通常是一个起伏的身体，如图2所示。省略了建模步骤。

图2柴油机飞轮建模

2。实际制造

如上所述，通常，飞轮是铸铁件。当飞轮以高速旋转时，每个位置的材料的角速度相同。但是，随着半径的增加，距旋转轴的材料距离的时间越长星空体育app官方下载，材料的线性速度越大，线性速度就越大。在物理学中，我们知道中心力的大小与半径有关，即飞轮边缘材料熊绝对比内部材料熊的压力大。因此，飞轮的设计通常在中间和边缘厚。考虑到铸造的简单性，飞轮的形状成为现状。这是正确的。由于每个制造单元的铸造过程水平不均匀，再加上飞轮的局部突起，因此一些铸造缺陷是不可避免的。例如，当铁固化时，它位于墙壁厚度急剧变化的地方，并且经常有“炎热的节日”。但这并不意味着铸造是一个废铁板……只要组件以及物理，化学和机械性能符合国家标准中指定的值，理论上仍然可以使用它们整个飞轮的重力位于旋转轴上星空体育官方网站，但由于铸造和霉菌偏移引起的不均匀，飞轮的重心偏离了理想的旋转轴。严重的是，在高速旋转的情况下，这对于轴或轴承是非常不利的，这大大降低了轴或轴承的使用寿命。 ，国家标准化组织ISO颁布了世界认可的ISO1940余额水平，该余额将转子余额水平分为11级，每个级别的间隔为2.5倍，从最高的G0.4，最高要求为最低的G4000标准。

显然，对于普通的农业机械，平衡精度水平相对“粗糙”，并且要求不高。实际上，每个柴油发动机飞轮必须在组装前逐一进行旋转轴动态平衡测试。尽管单缸柴油发动机速度不是很高（普通农业机械的单缸柴油发动机的额定速度不得超过3000 rpm）。

实际上，如果您仔细观察，您会发现在飞轮边缘将有一排小孔。这些小孔不会影响飞轮本身的强度。那么这些小孔的功能是什么？毫无疑问，这些小孔被用来平衡飞轮，换句话说，将飞轮的重心保持尽可能靠近理想的起飞轴。

3。设计示例

如图3所示，当建模时，整个模型应有意识地对称每个参考。从图3来看，整个模型的重心坐标为（0.09、0.，0），因为车轮施放在前面。安装了螺钉孔的位置，因此整个重心中心都被X轴所抵消，但是由于Y和Z均为0，因此，飞轮在理论上不会在弯曲矩中固定。

图3。飞轮的重心位置

以下是修改模型，以模拟由飞轮的铸造失衡或处理引起的偏心问题。

图4飞轮的偏心模型

如图4所示，我们为飞轮边缘创造了不规则的特征。目前，飞轮的重心坐标变为（0.22，0.84，1.46），并忽略X坐标。我们的目的是使y和z坐标值不大于0.1（请注意，在实际情况下，即使重心中心坐标为（0.22、0.84、1.46），它们仍然达到转子平衡水平要求。实际上，转子将重心完全位于理想的摆动轴上是不现实的。

平衡原理：哪一侧聚焦并减少了哪一侧；平衡孔通常是圆形孔，这是考虑处理的简单性。有3至10个平衡孔，它们在与轮廓边缘线的同心弧线上尽可能分布。 ，平衡孔的中心距离尽可能相等（这主要是考虑组装线处理和CNC编程的简单性）；孔的深度不应超过轮辋总厚度的一半（孔越深，钻头钻头排出铁芯片的困难越困难）。

伪平衡措施：将8个圆孔放在重的一面。

图5平衡措施

之前已经解释了很多内容，所有这些内容旨在为后者奠定基础。事不宜迟，我们的目的是找到最佳的孔深度星空综合体育app下载，即，在这一行中处理孔的深度，它可以达到重力Y和Z的飞轮中心的坐标，并不大于0.1。

操作：[评估] --- [设计示例] --- [参数]。如图6所示，单击“参数”后，“参数”对话框弹出。键入“参数名称”，例如“孔深度”。激活此窗口后，将自动显示模型大小。此时，直接单击要在图纸窗口中设计的大小。当然，这是平衡的孔深度尺寸。 “值”和“单位”自动填写。

图6“参数”对话框

参数设置完成后，单击“设计研究1”选项卡，然后在模型下方自动添加“设计研究1”选项卡。通过上述步骤，我们已经建立了参数，但是只有参数还不够。如图7，1。右键单击模型树中的“传感器”，编辑“传感器”并获得两个传感器值：“质量中心Y1”和“质量中心Z1”。实际上，这两个值是此时的重心坐标值。 2。在下面选择参数“孔深度”。 3。为计算类型选择“步骤范围”。 4。“最小”和“最大”分别给出计算间隔。 6。“步骤”给出了每个自变量的增加。 7。选择“目标值”：“质量中心Y1”和“质量中心Z1”。 8。选择“仅”计算结果，即最经济的孔处理深度。 9。分别输入“质量中心Y1”和“质量中心Z1”的目标值。 10。单击“运行”。

注意：实际上，整个计算间隔和计算步长的输入的值的选择既是“限制”的想法，也就是说，通过列出每个自变量的值和相关变量的值来选择一个最佳值功能中的变量。对于复杂的计算，此过程通常需要迭代多次才能获得准确的解决方案。通常，为了防止等待时间这么长，建议在100个步骤中控制计算步骤。

图7填写“设计样本”窗口

如图8所示，计算完成后，我们查看“结果视图”中的目标值。我们发现，当孔的深度为33.8时，z坐标已经接近0.1，但是当孔的深度为34.8时，y和z都小于0.1。最后，考虑到孔的尺寸，我们可以将最佳的经济处理深度定位为35mm。

图8计算结果

此时，“设计研究”模拟已经完成。

评估：在此示例中，我们使用了其他功能来模拟飞轮的铸造或处理失衡。在计算过程中，编辑者发现，当孔数为5时，无论如何都无法达到目标误差。 ，这表明飞轮太古怪。该示例告诉我们，对于柴油发动机制造商，如果他们想降低成本，“在飞轮上钻更少的孔和更轻的孔”，那么在铸造时，应控制铸造过程。

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