高精度曲轴轴颈同步测量及误差分析研究

针对曲轴轴颈检测中高精度和高效率的难点,提出了一种接触式曲轴轴颈同步检测方法。根据曲轴主轴颈和连杆颈在运转时的不同运动状态,分别设计了主轴颈测量模块和连杆颈随动式测量模块,实现在一次装夹下完成对曲轴主轴颈和连杆颈的同步采样和数据计算,从而提高测量效率,减少误差来源。对该测量方法中的测量模型进行分析,主要针对回转轴线偏移和曲轴主轴线偏移的误差,分析其误差对最终测量结果的影响并提出误差补偿方案。最终将测量样机和三坐标测量仪的测量结果比对发现,该测量方案的测量结果误差均小于0.015 mm,GRR均小于10%,测量精确度和重复性高。     

曲轴连杆120°相位角之差的数据探讨

目前我国沿用测量曲轴连杆120°相位角的方法，其超差数据是由120°相位角允许超差的度数对应在以连杆中心距为半径的圆周上的弧长计算的。由于测量时所选基准不同，连杆所处位置不同，所对应弦长在高度上的投影也不同（由于角度允许偏差较小，弧长约等于弦长）。因此，用高度尺测量120。偏差时，应该根据基准的变化，对120°偏差数据进行修正，否则将使曲轴连杆120°严重超差。下面介绍目前国内常用的三种测量方法所产生的偏差数据，供大家参考。     

曲轴连杆120°相位角之差的数据探讨

目前我国沿用测量曲轴连杆120°相位角的方法,其超差数据是由120°相位角允许超差的度数对应在以连杆中心距为半径的圆周上的弧长计算的.由于测量时所选基准不同,连杆所处位置不同,所对应弦长在高度上的投影也不同(由于角度允许偏差较小,弧长约等于弦长).因此,用高度尺测量120°偏差时,应该根据基准的变化,对120°偏差数据进行修正,否则将使曲轴连杆120°严重超差.下面介绍目前国内常用的三种测量方法所产生的偏差数据,供大家参考.     

曲轴连杆颈圆度误差跟踪测量方法研究

对曲轴连杆颈非圆磨削过程中圆度误差的在线跟踪测量方法展开研究,推导了测量系统跟踪运动方程和满足均匀采样的约束条件。提出了运动状态下三点跟踪圆度误差分离方法将圆度误差和系统误差进行分离,开发了基于LabVIEW的在线测量系统,并通过试验验证了曲轴连杆颈圆度误差在线跟踪测量方法的正确性。     

曲轴回转半径的检测方法

[1]曲轴测量通常方法　　曲轴回转半径 e(如图 1所示 )的测量,通常的方法是：将曲轴的基准颈架在等高 V形块上,调整公共轴线平行于平台。然后将被测连杆颈置于垂直位置 (如图 2所示 ),用表架调整 OO1垂直于测量平台,用千分尺测出主轴颈及连杆轴颈在垂直方向上的尺寸 D和 d,并用高度尺测出 A1、 A2的尺寸。则被测连杆颈中心回转半径 e′ =A1－ A2＋ (D－ d)/2,误差 fe=e′－ e(e为回转半径基本尺寸 )。　　上述测量方法效率较低,而且需要有一定技术水平的检验人员才能测得准确结果。该方法特别适用于曲轴粗加工过程中的测量。在曲…     

曲轴连杆颈圆度在线检测与补偿研究

研究了一种适用于切点跟踪法磨削曲轴的圆度在线检测与补偿方法,针对连杆颈偏心运动特征提出基于V形基准块、自适应伸缩随动支撑架的圆度检测机构,以自适应支撑架的被动伸缩与摆动抵消连杆颈检测过程偏心运动,实现V形基准块上测量探头与连杆颈的连续、可靠接触.从运动学角度分析了检测过程探头测量角的变化规律,并通过V形基准测圆法微变等效模型求解连杆颈圆度数据.基于切点跟踪法曲轴磨削运动模型建立了连杆颈圆度偏差补偿函数,继而实现连杆颈圆度偏差的在线测量与实时补偿.圆度检测机构几何模型的仿真结果与理论分析相一致,实验室构建的测量装置样机以及曲轴磨削试样检测数据验证了所研究圆度在线检测与补偿方案的正确性和有效性,表明其在曲轴精密磨削应用中具有良好应用前景.     

曲轴连杆颈圆度误差跟踪测量策略

本文对曲轴连杆颈非圆磨削过程中圆度误差的在线跟踪测量策略展开研究,推导了测量系统跟踪运动方程,针对在频域分析时对3个传感器之间线性相关性的要求,论述了满足均匀采样的约束条件。为了提高圆度误差的在线测量精度,提出了运动状态下三点跟踪圆度误差分离方法,并详细论述了如何选择3个传感器安装角度来有效避免谐波抑制现象的产生。最后使用最小二乘法对进行圆度误差分离后的数据进行计算,并与圆度仪离线测量结果进行对比,结果验证了曲轴连杆颈圆度误差在线跟踪测量策略的正确性。     

重型机床切削力的测量方法

本文通过对ＭＸ－４曲轴连杆颈车床的切削力进行测量和分析，归纳总结了重型机床切削力的测量方法：功率法和模拟法，并且实验证明两种方法的结果基本一致。     

曲轴机加工尺寸分析与工艺控制

分析了曲轴机加工工艺中连杆颈的平行度和角度产生的原因,提出了在线间接测量连杆角度的方法,直接测量连杆颈平行度的方法,淬火对曲轴轴向尺寸的变化及影响方面进行了工艺分析。     

一种计算曲轴非圆磨削中连杆颈受力变形的方法

采用非圆磨削加工曲轴连杆颈时,其圆周方向上各异的刚度系数造成不同转角处连杆颈的变形量各不相同,如不进行补偿将对工件的形状精度产生较大影响.一种曲轴连杆颈受力变形计算方法是通过测定连杆颈上相互垂直的四个点分别受指向其中心的力作用时曲轴的刚度,按照力的分解与合成原理来计算连杆颈位于任意角度、受任意力时的受力变形.采用该方法可以准确、便捷地计算出连杆颈在非圆磨削过程中的受力变形量,使得根据变形大小修正砂轮中心位移的误差补偿策略能真正适用于生产环境,进而保证了非圆磨削曲轴连杆颈的磨削精度.     

基于误差转换的汽车曲轴圆度及圆柱度误差评价数学模型构建研究

针对国内汽车曲轴轴颈圆度误差、圆柱度误差检测普遍存在的效率低、精度低等问题,建立基于误差转换的平面曲线和空间曲线误差数学模型,结合圆和圆柱的数学表达建立满足最小包容条件的圆度和圆柱度误差评定数学模型,并采用遗传优化算法计算出符合最小评定要求的曲轴轴颈形位误差,解决了理想包容要素位姿参数不精确的问题。同时,建立基于图像域的汽车曲轴轴颈形状误差检测试验台,针对测量过程中连杆轴颈沿主轴颈公转运动,从而导致连杆轴颈图像域检测数据存在坐标不归一问题,以曲轴法兰端特征孔为基准,通过模板匹配特征与孔边缘提取实现了连杆轴颈圆度和圆柱度测量数据空间坐标归一化处理。以某型号发动机曲轴为例进行大样本误差检测试验,并与三坐标测量机测得的结果进行对比,数据分析表明提出的曲轴轴颈形状误差检测方法的精度为1μm,且重复检测误差在0.1μm以内,证明了其理论上的正确性及实践操作的可行性。     

曲轴连杆颈相位角测量误差研究

六拐曲轴连杆颈相位角呈120°分布,其回转半径和相位角误差要求都比较严格而现行的测量方法存在一定的问题．尤其是回转半径的误差对相位角的测量带来较大的影响：本文对目前曲轴相位角测量方法进行了误差分析,并提出一种测量误差的消除措施。     

平台法测量汽车曲轴各连杆轴颈中心线夹角

本文介绍了测量汽车曲轴各连杆轴颈中心线夹角的两种平台检测方法,并对测量误差进行了分析。     

三缸和六缸曲轴连杆轴颈夹角偏差检测方法分析

介绍三缸和六缸发动机曲轴连杆轴颈夹角偏差检测的几种方法,并分析这几种方法的检测准确度,从而推荐最佳检测方法。     

二缸和四缸曲轴连杆轴颈夹角偏差检测方法分析

介绍二缸和四缸发动机曲轴连杆轴颈夹角检测的几种方法,并分析这几种方法的检测准确度,从而推荐最佳检测方法。     

逐次二角法在路面断面形状测量领域的应用

为解决现有路面测量方法不能兼顾准确、通用、低成本、便于携带的问题,开发了一种基于逐次二角法的路面形状测量系统。该系统通过距离旋转编码器测量行驶距离,角度旋转编码器测量前后连杆间夹角变化值,通过MATLAB进行数据处理。根据逐次二角法得到了被测路面的断面高程曲线。分析了逐次二角法测量的累积误差、倾角误差、采样间隔误差。该测量系统在实际测量中,测量坡度的相对误差为0.6%,测量圆弧半径的相对误差为0.5%;10m水泥路面的测量中,以水准仪测量的结果为基准,偏差小于3mm。     

柴油机供油提前角对曲轴主轴承动载荷的影响

针对柴油机曲柄连杆机构整体模型,采用多体动力学方法建立柴油机曲轴动力学模型,分析了不同供油提前角下曲轴主轴承动载荷的变化,仿真过程中对曲轴进行柔性处理,同时计入油膜的动力润滑作用,将不同提前角下曲轴主轴承载荷进行比较,得出供油提前角对柴油机的影响规律。     

精密曲轴连杆颈磨削加工技术的研究

汽车发动机曲轴结构复杂,加工要求高,保证连杆轴颈的各项技术要求是曲轴加工的关键。分析了连杆轴颈的主要技术要求和工艺,巧妙设计了精磨连杆轴颈夹具,并基于Pro/E软件行为建模技术对精磨连杆轴颈夹具的静平衡配重进行了设计,实现了用普通曲轴磨床磨削精密汽车曲轴,为企业取得了良好的经济效益。     

基于落锤装置的力监测压力绝对校准方法研究

在详细探讨了利用落锤装置进行压力校准的多种途径的基础上,针对力监测压力方法中存在的传感器力值测量精度易受预紧力和惯性力影响的问题,提出了一种改进方法,即在落锤装置原有锤头结构的基础上自行研制了高精度的应变式力传感器,推导了通过自研力传感器监测造压油缸内压力的惯性力修正模型,并总结了模型进一步简化所需满足的前提条件。在此基础上分别对传统和自研力传感器开展了多组校准试验,试验结果表明,采用过渡件和螺栓固定等传统安装方式会对力传感器产生附加预紧力和惯性力两方面的不良影响,造成传感器在测量锤头和活塞杆之间的撞击力时产生很大的测试误差;自研力传感器在满足重锤质量远大于活塞杆质量并保证撞击对中精度的前提下,能够直接根据传感器测得的力值和活塞杆横截面积计算出缸内的压力,和现有的比对式准静态校准方法相比,其高压段压力监测精度优于1%,可作为一种有效的压力校准方法。     

基于脉冲星信号的自适应同步采样方法

基于传统GPS/北斗信号的广域同步测量技术易受到恶意网络攻击,可靠性难以得到保障。为解决这一问题,本文利用脉冲星信号周期脉冲精度高、免疫于现有网络攻击的特性,提出一种新型自适应同步采样方法:首先对射电望远镜接收到的脉冲星信号进行多相滤波、消色散和周期折叠处理,得到脉冲轮廓;然后采用最小二乘法监测本地晶体振荡器频率,动态调整定时控制间隔实现自适应同步采样。为验证算法的有效性,本文采用脉冲星J0437-4715的观测数据生成同步信号,实现电网信号的同步测量,利用递归离散傅里叶变换算法计算采样数据的相角和频率,得到相角和频率平均测量误差分别为-9.75×10~(-5)°和9.83×10~(-7) Hz,验证了所提自适应同步采样方法的有效性。