曲轴非圆磨削四点刚度受力变形计算方法

摘要

本发明涉及一种曲轴非圆磨削四点刚度受力变形计算方法。它是采用曲轴连杆颈表面上相互垂直的四个点受指向连杆中心的力作用时的刚度，按照力的分解和合成原理，计算曲轴连杆颈任意角度受任意大小力时的磨削点半径方向的受力变形。这就准确给出曲轴不同磨削点所需的磨削补偿量，以便于加工过程中进行补偿。

主权项

1.一种曲轴非圆磨削四点刚度受力变形计算方法，其特征在于以曲轴连杆颈表面相互垂直的四个点的刚度，计算曲轴加工或应用中受任意力作用时的变形量，具体计算步骤如下：a.将法向磨削力及切向磨削力作为输入量；b.通过平移、分解，将磨削力按照以下公式转换为作用于连杆颈中心Ow点X，Y两个方向的作用力FX、FY及力矩M1：φ＝ωwtFX＝Fncosφ-FtsinφFY＝Fnsinφ-FtcosφM1＝FtRw 式中φ-曲轴连杆颈中心转角，α-曲轴回转中心O与连杆颈中心Ow和曲轴回转中心与砂轮中心Os连线OOs的夹角，R-所述的OOs的距离，Rs-砂轮半径，Rw-连杆颈半径，Fn-法向磨削力，Ft-切向磨削力；c.根据FX、FY的正负方向选择四点中相应两点的刚度进行计算：当X方向受力的X正方向时，即FX＞0时，选择Q3点的刚度系数(K＝3XX，KXY＝K3XY)；当X方向受力为X反方向时，即FX＜0时，选择Q1点的刚度系数(KXX＝K1XX，KXY＝K1XY)。当Y方向受力为Y正方向时，即FY＞0时，选择Q4点的刚度系数(KYY＝K4YY，KYX＝K4YX)；当Y方向受力为Y反方向时，即FY＜0时，选择Q1点的刚度系数(KYY＝K2YY，Kyx＝K2YX)。d.根据以下公式分别求得X、Y方向上的变形量：$\mathrm{\Delta X}=\frac{F_X}{K_{\mathrm{XX}}}+\frac{F_Y}{K_{\mathrm{YX}}}+\frac{M_1}{K_{\mathrm{MX}}}$ $\mathrm{\Delta Y}=\frac{F_X}{K_{\mathrm{XY}}}+\frac{F_Y}{K_{\mathrm{YY}}}+\frac{M_1}{K_{\mathrm{MY}}}$ 式中Kxx-所述的Ow点变x方向力作用时x方向的刚度系数，Kyx-所述的Ow点受x方向力作用时y方向的刚度系数，KMx-所述的Ow点受偶矩作用时x方向的刚度系数，KMy-所述的Ow点受偶矩作用时y方向的刚度系数。e.最后按下列公式计算，即可求得连杆颈半径方向的变形量：$\Delta R_w=\sqrt{{(X-R\cos \alpha +\Delta X\sin \alpha -\Delta Y\cos \alpha )}^2+{(R\sin \alpha +\Delta X\cos \alpha +\Delta Y\sin \alpha )}^2}-(R_s+R_w)$