高速凸轮分割器的质量平衡问题的研究

   凸轮分割器是一种典型的常用安排。由于它能以简单的结构完成恣意杂乱的预期运动，并有杰出的运动刚性，长期以来被广泛的应用于各种机械。

   凸轮分割器处于低速下工作时，能够作为刚性系统处理。但在高速下运动时，由于惯性力引起的构件弹性变形将严重影响安排的实在运动，特别是当激振频率和系统固有频率挨近时，弹性变形急剧加大，因而在分析或设计高速凸轮安排时，必须按弹性系统考虑。在处理的准则和办法上都与刚性系统有所不同。一起，为了确保安排在高速工作时，具有预期的运动精度，并能耐久的坚持这种精度，则不只需求研究其运动学.动力学问题，还触及原料.加工和冲突学问题。

   加之，近几十年来，由于电子核算机的广泛应用和相邻学科的展开，促进高速凸轮理论的研究不断深入。因而能够说，高速凸轮是一个内容非常丰富，触及多种学科的综合性问题。

   影响高速凸轮分割器动态特性的要素有很多，包含有质心偏疼引起的惯性力（离心力），各个零部件阻尼，轴承油膜振动，温度场，多支承不同心等要素。众所周知，速度越高，离心力越大。而现代有许多旋转机械都处于高速工作状态，如发动机，汽轮机，离心机，电机转子及轿车轮子等。即便存在很小的不平衡，在高速旋转时也会产生非常大的离心力。请看下例：一个重10吨，半径为0.5米的圆柱形转子，其表面存在100克的不平衡量，在工作转速为2000r\min时，根据方程式核算最终会产生2000（N）的离心力。若速度再增加，离心力更大。因而，即便在重达几吨到几十吨的转子上存在几百克的不均匀质量分布，在高速旋转时也会产生很大的不平衡力。转子上不平衡离心力的存在，将会导致机器转子，轴承和安装基础等产生机械振动。在大多数情况下，机械振动是有害的。

    （1） 使机器支撑遭到动载荷的作用，影响支撑的正常工作。

    （2）  动，静部分磨损，基础松裂，或使机器油气管裂开，主动调度器失效，致使机器要常常维修或过早损坏。

   （3）扰动四周的机械设备和外表，使调度设备和保护系统可能产生误动作而使设备和外表无法正常工作。

   （4）产生噪音，影响工作人员的身心健康。

   假如转子转速与转子轴系的固有频率相同或挨近时，机器就会产生共振。出现共振时，振幅迅速增大，机组将产生剧烈振动以至于损坏。据报道，在1972年6月，日本关西海南电厂一台60MW的汽轮机组在试车时，因振动过大而形成飞车，致使机组悉数报废。根据经历才能以及时间有限，我厂只针对偏疼问题进行研究讨论，力求找出用平衡质量的办法来减小或许消除偏疼，从而改善其高速下的运动特性。如安在SolidWorks软件下建立高速凸轮的精确形状和动态分析，是本厂研究的要点。适当长一段时间内，本厂工程师就以下内容进行了研究：

   1）综合使用Matlab 和SolidWorks软件生成精确高速分度凸轮三维实体。

   2）使用ComsmosWorks有限插件分析高速凸轮在高速条件下因偏疼引起的惯性力，振动，位移，变形等动态特性。

   3）使用试配重法，在凸轮上位于偏疼处钻孔去掉一部分质量，减小偏疼量，改善凸轮动态特性。

   终究，经过大量丈量，我厂工程师找出了怎么使用平衡质量来改善高速凸轮动态特性的办法。为往后实践应用奠定了理论基础，提高了出产功率减少了出货时间，并为客户节省了资金和时间上的本钱。