朋友問我個關於動平衡配重的問題,我用SolidWorks來解決,來分享

大家好,前兩天有個朋友問我一個關於如何給車床卡具添加配重鐵的問題。他給我發來幾張圖片,我這裡借用一下。

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卡具

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卡具卡的被加工件

從圖片可以看到,這個卡具和被加工件是不平衡的,所以,當車床轉動的時候,會產生個離心力。使車床震動增加,影響加工精度,甚至無法進行加工。因此,我們需要添加一個配重塊,使車床的卡盤轉動時達到動平衡的狀態,降低和抵消震動。

那麼這個配重塊的重量和添加的位置就是我們想要知道的數據,也是我們需要解決的問題。

我們可以用SolidWorks中的Motion分析插件來解決這個問題。

在解決這個問題之前,我們先來了解一個公式:

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離心機離心力與轉速的轉換公式

公式中的

G就是離心加速度。mG就是離心力。

R是配重的塊重心的有效半徑。單位mm

RPM就是轉速,單位是轉/每分鐘。

有了這個公式,我們只需要得到離心力,那麼就會得到一個m/R的比值。知道了這個比值,就可以算質量或半徑了。因為,我們總需要確定下來一個值,或者是質量,或者是半徑,那麼也就知道了另一個值了。

還有一個問題,光知道半徑還不行,要想知道配重塊的位置,還必須知道卡具與被加工件的重心,這個重心與軸心的連線與半徑所在圓的交點才是配重塊的交點。

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配重塊位置的確定

知道了這幾個問題,我們就開始進行Motion仿真分析了,仿真主要求的就是離心力,及夾具和被加工件中心的位置了。

因為不知道卡具和被加工件的具體尺寸,我也沒建立那個模型,就隨便找了一個模型,來講解原理,知道原理了,這個問題也就好解決了。

首先來看下這個模型,紅色的就是不平衡的加工件,黑色就是卡盤,灰色是固定套。那麼這個紅色的加工件旋轉起來後,很定有個離心力的。影響卡盤的選擇。產生振動。

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那麼這個零件的離心力怎麼求呢?這是我們要解決的第一個問題。

首先就就是建立運動算例,然後添加馬達,卡盤和被加工件就會旋轉。固定套是固定的。與卡盤是同軸心配合。

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查詢結果與圖解

查詢結果與圖解,選擇內容看上圖,因為X軸是對這我們的,所以這個分力選Y或Z都是可以的。

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運動結果

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圖解結果

圖片中的最大值,就是我們要求的Z方向上的離心力。知道了這個力我們就能確定m/R的比值。就可以確定出配重塊的位置半徑和質量了。

還有一個問題就是,求重心的位置了。放在這個案例中,我們可以換個思維方式,圖表中最大出現的時間,實際上就是零件重心經過Z軸的時間。所以,我們知道知道最大值出現的時間就可以了。那麼最大值出現的時間怎麼來確定,我們直接在圖標上點,很容易出現錯誤。我們可以生成CSV格式的圖標,然後用EXCEL打開,降序排列就可以查找最大值的時間了。

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得到一個位置。直線與確定的半徑所在圓的交點就是配重塊的位置。

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中心在Z軸的位置。

通過這麼幾部就可以求出配重塊的位置或質量了。當然位置和重量我們要事先確定好一個的。一般都是確定位置,因為按照配重塊肯定是有位置限制的,半徑太大太小都不行。

今天這個案例就給大家介紹到這裡了,希望對大家有用。


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