Pengimbangan Aci Pemacu: Panduan Komprehensif

Bayangkan anda sedang memandu trak dan tiba-tiba merasakan getaran yang kuat atau mendengar bunyi denting yang kuat apabila memecut atau menukar gear. Ini lebih daripada sekadar gangguan — ia boleh menjadi tanda aci pemacu yang tidak seimbang. Bagi jurutera dan juruteknik, getaran dan bunyi seperti itu menunjukkan kehilangan kecekapan, kehausan yang dipercepatkan pada komponen, dan masa henti yang mungkin mahal jika tidak ditangani.

Dalam panduan komprehensif ini, kami menyediakan penyelesaian praktikal untuk isu keseimbangan aci pemacu. Anda akan mempelajari apa itu aci pemacu dan sebab ia memerlukan pengimbangan, mengenali kerosakan biasa yang menyebabkan getaran atau hingar, dan mengikuti proses langkah demi langkah yang jelas untuk pengimbangan aci pemacu dinamik. Dengan menggunakan amalan terbaik ini, anda boleh menjimatkan wang untuk pembaikan, mengurangkan masa penyelesaian masalah dan memastikan jentera atau kenderaan anda berfungsi dengan pasti dengan getaran yang minimum.

Isi kandungan

• 1. Jenis-jenis poros pemacu
• 2. Kegagalan Penggerak Sendi Universal
• 3. Penyeimbangan poros pemacu
• 4. Mesin Penyeimbang Moden untuk Poros Penggerak
• 5. Persiapan untuk Penyeimbangan Poros Pendorong
• 6. Prosedur Penyeimbangan Poros Gandar
• 7. Kelas Ketepatan Penyeimbangan yang Disyorkan untuk Rotor Ramping

1. Jenis-jenis poros pemacu

Pemandu sendi sejagat (driveshaft) ialah mekanisme yang memindahkan tork antara poros yang bersilang di tengah sendi sejagat dan boleh bergerak antara satu sama lain pada sudut. Dalam sebuah kenderaan, poros pacuan memindahkan tork daripada kotak gear (atau kotak pemindahan) ke gandar pacuan dalam konfigurasi pacuan roda klasik atau pacuan semua roda. Bagi kenderaan pacuan semua roda, sambungan universal biasanya menghubungkan poros pacuan kotak gear kepada poros pacuan kotak pemindahan, dan poros pacuan kotak pemindahan kepada poros pacuan utama gandar pacuan.

Unit yang dipasang pada bingkai (seperti kotak gear dan kotak pemindahan) boleh bergerak secara relatif antara satu sama lain disebabkan oleh ubah bentuk penyokongnya dan bingkai itu sendiri. Sementara itu, gandar pemacu dilekatkan pada bingkai melalui ampaian dan boleh bergerak secara relatif kepada bingkai dan unit yang dipasang padanya disebabkan oleh ubah bentuk elemen elastik ampaian. Pergerakan ini boleh mengubah bukan sahaja sudut aci pemacu yang menyambungkan unit tetapi juga jarak antara unit.

Penggerak sendi sejagat mempunyai kelemahan ketara: putaran tidak sekata pada poros. Jika satu poros berputar secara sekata, poros yang satu lagi tidak, dan ketidaksataan ini meningkat dengan sudut antara poros. Sekatan ini menghalang penggunaan penggerak sendi sejagat dalam banyak aplikasi, seperti dalam transmisi kenderaan pacuan roda hadapan, di mana isu utama ialah memindahkan tork ke roda yang berpusing. Kelemahan ini boleh diimbangi sebahagiannya dengan menggunakan sendi universal berganda pada satu poros, yang dipusingkan suku pusingan antara satu sama lain. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi yang memerlukan putaran seragam, sendi kelajuan malar (CV joint) biasanya digunakan sebaliknya. CV joint adalah reka bentuk yang lebih maju tetapi juga lebih kompleks yang berfungsi untuk tujuan yang sama.

Penggerak sendi universal boleh terdiri daripada satu atau lebih sendi universal yang disambungkan oleh poros pemacu dan penyokong perantaraan.

Rajah 1. Diagram pemacu sendi sejagat: 1, 4, 6 — poros pemacu; 2, 5 — sendi sejagat; 3 — sambungan penampung; u1, u2 — sudut antara poros

Secara umum, pemacu bersama universal terdiri daripada sambungan universal 2 dan 5, aci pemacu 1, 4, dan 6, dan sambungan pampasan 3. Kadang-kadang aci pemacu dipasang pada sokongan perantaraan yang dipasang pada anggota silang rangka kenderaan. Sambungan sejagat memastikan penghantaran tork antara aci yang paksinya bersilang pada satu sudut. Sambungan sejagat dibahagikan kepada jenis halaju tidak seragam dan malar. Sambungan halaju tidak seragam dikelaskan lagi kepada jenis elastik dan tegar. Sambungan halaju malar boleh berbentuk bola dengan alur pembahagi, jenis bola dengan tuil pembahagi, dan jenis sesondol. Ia biasanya dipasang dalam pemacu roda terkawal terkemuka, di mana sudut antara aci boleh mencapai 45°, dan pusat sambungan universal mesti bertepatan dengan titik persilangan paksi putaran roda dan paksi pusingannya.

Sendi sejagat elastik menghantar tork antara aci dengan paksi bersilang pada sudut 2...3° disebabkan oleh ubah bentuk keanjalan unsur penyambung. Sambungan halaju tidak seragam tegar menghantar tork dari satu aci ke aci yang lain melalui sambungan alih bahagian tegar. Ia terdiri daripada dua kuk - 3 dan 5, ke dalam lubang silinder di mana hujung A, B, V, dan G elemen penyambung - salib 4, dipasang pada galas. Kuk disambungkan dengan tegar ke aci 1 dan 2. Kuk 5 boleh berputar di sekitar paksi BG salib dan pada masa yang sama, bersama-sama dengan salib, berputar di sekitar paksi AV, dengan itu membolehkan penghantaran putaran dari satu aci ke aci yang lain dengan sudut yang berubah-ubah di antara mereka.

Rajah 2. Diagram sendi sejagat kelajuan tidak sekata yang kaku

Jika poros 7 berputar di sekitar paksi sendiri pada sudut α, maka poros 2 akan berputar pada sudut β dalam tempoh yang sama. Hubungan antara sudut putaran poros 7 dan 2 ditentukan oleh ungkapan tanα = tanβ * cosγ, di mana γ ialah sudut di mana paksi aci diletakkan. Ungkapan ini menunjukkan bahawa sudut β kadangkala kurang daripada, sama dengan, atau lebih besar daripada sudut α. Kesamaan sudut ini berlaku setiap 90° putaran aci 7. Oleh itu, dengan putaran seragam aci 1, halaju sudut aci 2 adalah tidak seragam dan berbeza mengikut hukum sinusoidal. Ketidakseragaman putaran aci 2 menjadi lebih ketara apabila sudut γ antara paksi aci meningkat.

Jika putaran tidak sekata poros 2 dipindahkan ke poros unit-unit, beban berdenyut tambahan akan timbul dalam transmisi, meningkat dengan sudut γ. Untuk mengelakkan putaran tidak sekata poros 2 daripada dipindahkan ke poros unit, dua sendi universal digunakan dalam pemacu sendi universal. Mereka dipasang supaya sudut γ1 dan γ2 adalah sama; garpu sendi universal yang dipasang pada poros 4 yang berputar secara tidak sekata hendaklah diletakkan dalam satah yang sama.

Reka bentuk bahagian utama pemacu sambungan universal ditunjukkan dalam Rajah 3. Sambungan universal halaju tidak seragam terdiri daripada dua kuk (1) yang disambungkan oleh salib (3). Satu daripada kuk kadang-kadang mempunyai bebibir, manakala yang satu lagi dikimpal pada tiub aci pemacu atau mempunyai hujung yang bersilang (6) (atau lengan) untuk sambungan ke aci pemacu. Batang salib dipasang pada mata kedua-dua kuk pada galas jarum (7). Setiap galas ditempatkan dalam bekas (2) dan dipegang di mata kuk dengan penutup, yang dipasang pada kuk dengan dua bolt dikunci oleh tab pada mesin basuh. Dalam sesetengah kes, galas diikat dalam kuk dengan gelang snap. Untuk mengekalkan pelinciran dalam galas dan melindunginya daripada air dan kotoran, terdapat pengedap mengetatkan diri getah. Rongga dalaman salib diisi dengan gris melalui pemasangan gris, yang mencapai galas. Salib biasanya mempunyai injap keselamatan untuk melindungi meterai daripada kerosakan akibat tekanan gris yang dipam ke dalam salib. Sambungan splined (6) dilincirkan menggunakan pemasangan gris (5).

Rajah 3. Butiran sendi sejagat kelajuan tidak sekata kaku

Sudut maksimum antara paksi aci yang disambungkan oleh sambungan universal halaju tidak seragam tegar biasanya tidak melebihi 20°, kerana kecekapan berkurangan dengan ketara pada sudut yang lebih besar. Jika sudut antara paksi aci berbeza dalam 0...2%, trunnion salib dicacat oleh galas jarum, menyebabkan sambungan universal gagal dengan cepat.

Dalam transmisi kenderaan yang dikesan berkelajuan tinggi, sambungan universal dengan jenis gandingan gear, yang membolehkan penghantaran tork antara aci dengan paksi bersilang pada sudut sehingga 1.5...2°, sering digunakan.

Poros pemacu biasanya dibuat berongga, menggunakan tiub keluli tanpa jahitan atau yang disejat. Yoke sendi sejagat, lengan beralur, atau hujungnya dikimpal pada tiub. Untuk mengurangkan beban melintang yang bertindak ke atas poros pemacu, penimbangan dinamik dijalankan dengan sendi sejagat dipasang. Ketidakseimbangan dibetulkan dengan mengimpal plat imbangan pada poros pemacu atau kadangkala dengan memasang plat imbangan di bawah topi galas sendi sejagat. Kedudukan relatif bahagian sambungan beralur selepas pemasangan dan penimbangan pemacu sendi sejagat di kilang biasanya ditandakan dengan label khas.

Sambungan kompensasi pemacu sendi sejagat biasanya dibuat dalam bentuk sambungan beralur, membolehkan pergerakan paksi bahagian pemacu sendi sejagat. Ia terdiri daripada hujung beralur yang sesuai dengan lengan beralur pemacu sendi sejagat. Pelinciran dimasukkan ke dalam sambungan beralur melalui penyambung gris atau disapu semasa pemasangan dan diganti selepas penggunaan kenderaan yang berpanjangan. Segel dan penutup biasanya dipasang untuk mengelakkan kebocoran gris dan pencemaran.

Untuk poros pemacu yang panjang, penyokong perantaraan biasanya digunakan dalam sambungan universal. Penyokong perantaraan biasanya terdiri daripada pendakap yang diboltkan pada anggota rentang rangka kenderaan, di mana galas bola dipasang dalam cincin getah elastik. Galas itu disegel pada kedua-dua belah dengan penutup dan mempunyai peranti pelinciran. Cincin getah elastik membantu mengkompensasi ketidaktepatan pemasangan dan ketidaksejajaran galas yang mungkin berlaku akibat deformasi rangka.

Satu sendi universal dengan galas jarum (Rajah 4a) terdiri daripada yoke, silang, galas jarum, dan penyegel. Cawan dengan galas jarum dipasang pada trunnion silang dan disegel dengan penyegel. Cawan itu diikat dalam yoke dengan cincin klik atau penutup yang dipasang dengan skru. Sendi universal dilumasi melalui penyambung gris melalui lubang dalaman pada silang. Klep keselamatan digunakan untuk mengeluarkan lebihan tekanan minyak dalam sendi. Semasa putaran sekata poros pemacu, poros dipacu berputar secara tidak sekata: ia mendahului dan ketinggalan di belakang poros pemacu dua kali setiap pusingan. Untuk menghapuskan putaran tidak sekata dan mengurangkan beban inersia, dua sendi universal digunakan.

Dalam pemacu ke roda pendorong hadapan, sendi universal kelajuan malar dipasang. Pemacu sendi kelajuan malar kenderaan GAZ-66 dan ZIL-131 terdiri daripada yoke 2, 5 (Rajah 4b), empat bola 7, dan satu bola tengah 8. Yoke pemacu 2 bersepadu dengan poros gandar dalam, manakala yoke yang dipacu ditempa bersama poros gandar luar, di hujungnya hub roda dipasang. Momen pemacu daripada yoke 2 ke yoke 5 disalurkan melalui bola-bola 7, yang bergerak di sepanjang alur bulat pada yoke-yoke tersebut. Bola tengah 8 berfungsi untuk memusatkan yoke dan dipegang di tempatnya oleh pin 3, 4. Frekuensi putaran yoke 2 dan 5 adalah sama disebabkan simetri mekanisme berbanding yoke. Perubahan panjang poros dijamin oleh sambungan gerigi bebas antara yoke dan poros.

Rajah 4. Sambungan Universal: a — sambungan universal: 1 — penutup; 2 — cawan; 3 — galas jarum; 4 — penyegel; 5, 9 — yoke; 6 — injap keselamatan; 7 — palang silang; 8 — penyambung gris; 10 — skru; b — sambungan universal kelajuan malar: 1 — poros aksel dalaman; 2 — tuil pemandu; 3, 4 — pin; 5 — tuil yang dipacu; 6 — poros aksel luaran; 7 — bola; 8 — bola tengah

2. Kegagalan Penggerak Sendi Universal

Kegagalan pemacu sendi universal biasanya menampakkan diri sebagai bunyi ketukan tajam pada sendi universal yang berlaku semasa kenderaan bergerak, terutamanya semasa pertukaran gigi dan peningkatan mendadak dalam kelajuan poros engkol enjin (contohnya, semasa beralih daripada brek enjin ke pecutan). Tanda kerosakan sambungan universal ialah pemanasannya ke suhu tinggi (melebihi 100°C). Ini berlaku disebabkan keausan ketara pada bushing dan trunnion sambungan universal, galas jarum, silang, dan sambungan beralur, yang mengakibatkan penyelarasan yang tidak betul pada sambungan universal dan beban paksi impak yang ketara pada galas jarum. Kerosakan pada segel gabus silang sambungan universal menyebabkan keausan pantas pada trunnion dan galasnya.

Semasa penyelenggaraan, pemacu sendi universal diperiksa dengan memusingkan poros pemacu secara tiba-tiba dengan tangan ke kedua-dua arah. Darjah putaran bebas poros menentukan tahap keausan sendi universal dan sambungan beralur. Setiap 8–10 ribu kilometer, keadaan sambungan bolt pada flanji poros digerakkan kotak gear dan poros pemacu gear transmisi utama dengan flanji sendi universal hujung serta pengikat penyokong pertengahan poros pemacu diperiksa. Keadaan sarung getah pada sambungan beralur dan palam gabus pada silang sendi universal juga diperiksa. Semua bolt pemegang hendaklah diketatkan sepenuhnya (tork pengetatan 8-10 kgf·m).

Gandar jarum pada sendi sejagat dilincirkan dengan minyak cecair yang digunakan untuk unit transmisi; sambungan beralur pada kebanyakan kenderaan dilincirkan dengan gris (US-1, US-2, 1-13, dan lain-lain); penggunaan gris untuk melincirkan gandar jarum adalah dilarang sama sekali. Pada sesetengah kenderaan, sambungan beralur dilincirkan dengan minyak transmisi. Gandar sokongan pertengahan, yang dipasang dalam sarung getah, praktikalnya tidak memerlukan pelinciran kerana ia telah dilincirkan semasa pemasangan di kilang. Gandar sokongan kenderaan ZIL-130 dilincirkan dengan gris melalui penyambung tekanan semasa penyelenggaraan berkala (setiap 1100–1700 km).

Rajah 5. Penggerak sendi sejagat: 1 — flanji untuk mengamankan poros pendorong; 2 — silang sendi sejagat; 3 — yok sendi sejagat; 4 — yok gelangsar; 5 — tiub poros pendorong; 6 — galas gelendong jarum dengan hujung tertutup

Pemandu sendi sejagat terdiri daripada dua sendi sejagat dengan galas jarum, yang disambungkan oleh poros berongga, dan sebuah yoke gelangsar dengan alur involut. Untuk memastikan perlindungan yang boleh dipercayai daripada kotoran dan menyediakan pelinciran yang baik bagi sambungan beralur, yoke gelangsar (6), yang disambungkan kepada poros sekunder (2) kotak gear, diletakkan dalam lanjutan (1) yang dipasang pada rumah kotak gear. Selain itu, lokasi sambungan beralur ini (di luar zon antara sendi) meningkatkan ketegaran pemacu sendi universal dengan ketara dan mengurangkan kemungkinan getaran poros apabila sambungan beralur gelangsar haus.

Aci pemacu diperbuat daripada tiub dikimpal elektrik berdinding nipis (8), di mana dua kuk yang sama (9) dipasang dengan tekan pada setiap hujung dan kemudian dikimpal dengan kimpalan arka. Selongsong galas jarum (18) salib (25) dipasang tekan pada mata kuk (9) dan diikat dengan gelang penahan spring (20). Setiap galas sambungan universal mengandungi 22 jarum (21). Penutup bercop (24) dipasang ditekan pada batang salib yang menonjol, di mana gelang gabus (23) dipasang. Galas dilincirkan menggunakan pemasangan gris bersudut (17) yang diskrukan ke dalam lubang berulir di tengah salib, disambungkan melalui saluran dalam trunnion salib. Pada bahagian bertentangan salib bersama universal, injap keselamatan (16) terletak di tengahnya, direka untuk melepaskan lebihan gris semasa mengisi salib dan galas, dan untuk mengelakkan pembentukan tekanan di dalam salib semasa operasi (injap diaktifkan pada tekanan kira-kira 3.5 kg/cm²). Keperluan memasukkan injap keselamatan adalah disebabkan oleh fakta bahawa peningkatan tekanan yang berlebihan di dalam salib boleh menyebabkan kerosakan (penyemperitan) pengedap gabus.

Rajah 6. Perhimpunan poros pemacu: 1 — sambungan kotak gear; 2 — poros sekunder kotak gear; 3 dan 5 — pelindung kotoran; 4 — meterai getah; 6 — yoke gelangsar; 7 — plat imbangan; 8 — tiub poros pemacu; 9 — mata kuda; 10 — mata kuda flan; 11 — bolt; 12 — flan gear pemacu gandar belakang; 13 — pencuci pegas; 14 — nat; 15 — gandar belakang; 16 — injap keselamatan; 17 — penyambung gris sudut; 18 — galas jarum; 19 — mata yoke; 20 — cincin penahan pegas; 21 — jarum; 22 — pengikat dengan hujung toroidal; 23 — cincin gabus; 24 — penutup cetakan; 25 — silang

Aci pemacu, dipasang dengan kedua-dua penyambung universal, diseimbangkan secara dinamik secara berhati-hati pada kedua-dua hujung dengan mengimpal plat pengimbang (7) ke tiub. Oleh itu, apabila membuka aci, semua bahagiannya mesti ditanda dengan teliti supaya ia boleh dipasang semula pada kedudukan asalnya. Kegagalan mematuhi arahan ini mengganggu keseimbangan aci, menyebabkan getaran yang boleh merosakkan transmisi dan badan kenderaan. Jika bahagian individu haus, terutamanya jika tiub bengkok akibat hentaman dan menjadi mustahil untuk mengimbangi aci secara dinamik selepas pemasangan, keseluruhan aci mesti diganti.

Kemungkinan Kegagalan Poros Pendorong, Punca dan Penyelesaiannya

Punca Kegagalan	Penyelesaian
Getaran poros pemacu
1. Lenturan poros akibat halangan	1. Luruskan dan imbang secara dinamik poros yang telah dipasang atau gantikan poros yang telah dipasang
2. Keausan galas dan silang	2. Gantikan galas dan palang silang dan imbang secara dinamik poros yang telah dipasang.
3. Keausan bushing lanjutan dan yoke gelangsar	3. Gantikan sambungan dan yoke gelangsar dan imbang secara dinamik poros yang telah dipasang.
Bunyi ketukan semasa menghidupkan enjin dan meluncur
1. Keausan alur taji yok gelangsar atau poros kotak gear sekunder	1. Gantikan bahagian yang haus. Apabila menggantikan yoke gelangsar, imbang dinamik poros yang telah dipasang.
2. Bolt longgar yang mengikat yoke flange pada flange gear pemacu gandar belakang	2. Ketatkan bolt
Pancaran minyak daripada meterai sendi sejagat
Kesan keausan cincin gabus dalam meterai sendi sejagat	Gantikan cincin gabus, sambil mengekalkan kedudukan relatif semua bahagian poros pacuan semasa pemasangan semula. Jika terdapat keausan pada silang dan galas, gantikan galas dan silang tersebut dan imbang secara dinamik poros yang telah dipasang.

3. Penyeimbangan poros pemacu

Selepas membaiki dan memasang semula poros pemacu, ia diimbangi secara dinamik pada sebuah mesin. Satu reka bentuk mesin penyeimbang ditunjukkan dalam Rajah 7. Mesin ini terdiri daripada plat (18), rangka pendulum (8) yang dipasang pada empat rod elastik menegak (3), memastikan ayunannya dalam satah mendatar. Sebuah pendakap dan kepala utama hadapan (9), yang dipasang pada pendakap (4), diletakkan pada tiub membujur bingkai pendulum (8). Kepala utama belakang (6) terletak pada lintasan boleh alih (5), membolehkan penyeimbangan dinamik poros pemacu dengan panjang yang berbeza. Spindel kepala utama dipasang pada galas bola tepat. Spindel kepala utama hadapan (9) digerakkan oleh motor elektrik yang dipasang di dasar mesin, melalui pemacu tali V dan poros perantaraan, yang dipasang padanya sebuah lengan (10) (cakera berpetak). Selain itu, dua penyangga (15) dengan pin pengunci boleh ditarik balik (17) dipasang pada plat mesin (18), memastikan penetapan hujung hadapan dan belakang rangka pendulum bergantung pada imbangan hujung hadapan atau belakang poros pemacu.

Rajah 7. Mesin Penyeimbangan Dinamik untuk Poros Penggerak

1—klamp; 2—penyerap hentakan; 3—batang elastik; 4—pembawa; 5—travese boleh alih; 6—kepala depan; 7—palang rentang; 8—kerangka pendulum; 9—poros pendorong hadapan; 10—cakera lengan; 11—milivoltmeter; 12—lengan poros komutator-penyearah; 13—penderia magnetoelektrik; 14—rakaman tetap; 15—rakaman penentu; 16—penyangga; 17—penentu; 18—plat penyangga

Pendukung tetap (14) dipasang di bahagian belakang plat mesin, dan sensor magnetoelektrik (13) dipasang padanya, dengan rod yang disambungkan ke hujung bingkai pendulum. Untuk mengelakkan getaran resonans bingkai, peredam (2) yang diisi dengan minyak dipasang di bawah pendakap (4).

Semasa pengimbangan dinamik, pemasangan aci pemacu dengan kuk gelongsor dipasang dan diikat pada mesin. Satu hujung aci pemacu disambungkan oleh bebibir-kuk ke bebibir kepala pemacu hadapan, dan hujung yang satu lagi oleh leher sokongan kuk gelongsor ke lengan splined stok kepala belakang. Kemudian kemudahan putaran aci pemacu diperiksa, dan satu hujung bingkai pendulum mesin dibetulkan menggunakan fixator. Selepas menghidupkan mesin, anggota penerus diputar mengikut lawan jam, membawa jarum milivoltmeter ke bacaan maksimumnya. Bacaan milivoltmeter sepadan dengan magnitud ketidakseimbangan. Skala milivoltmeter digradasi dalam gram-sentimeter atau gram timbang balas. Terus memutarkan anggota penerus lawan jam, bacaan milivoltmeter dibawa kepada sifar, dan mesin dihentikan. Berdasarkan bacaan anggota penerus, anjakan sudut (sudut anjakan ketidakseimbangan) ditentukan, dan dengan memutarkan aci pemacu secara manual, nilai ini ditetapkan pada anggota aci perantaraan. Tempat kimpalan plat pengimbang akan berada di bahagian atas aci pemacu, dan bahagian berwajaran di bahagian bawah dalam satah pembetulan. Kemudian plat pengimbang dilampirkan dan diikat dengan wayar nipis pada jarak 10 mm dari kimpalan, mesin dimulakan, dan keseimbangan hujung aci pemacu dengan plat diperiksa. Ketidakseimbangan hendaklah tidak lebih daripada 70 g cm. Kemudian, melepaskan satu hujung dan mengamankan hujung satu lagi bingkai bandul dengan dirian penetap, pengimbangan dinamik hujung satu lagi aci pemacu dilakukan mengikut urutan teknologi yang diterangkan di atas.

Poros penggerak mempunyai beberapa ciri imbangan. Untuk kebanyakan bahagian, asas bagi penyeimbangan dinamik ialah leher penyokong (contohnya rotor motor elektrik, turbin, spindel, poros engkol dan lain-lain), tetapi bagi poros penggerak, ia adalah flanaj. Semasa pemasangan, terdapat jurang yang tidak dapat dielakkan pada pelbagai sambungan yang menyebabkan ketidakseimbangan. Jika ketidakseimbangan minimum tidak dapat dicapai semasa penyeimbangan, poros itu ditolak. Ketepatan penyeimbangan dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

• Jurang dalam sambungan antara tali pendaratan flanji poros pemacu dan lubang dalaman flanji pemampat kepala penyokong kiri dan kanan;
• Radial dan end runout permukaan asas flens;
• Celah di engsel dan sambungan splined. Kehadiran gris dalam rongga sambungan splined boleh menyebabkan ketidakseimbangan "terapung". Jika ia menghalang mencapai ketepatan pengimbangan yang diperlukan, aci pemacu diseimbangkan tanpa gris.

Sesetengah ketidakseimbangan mungkin tidak dapat diperbetulkan sepenuhnya. Jika geseran yang meningkat dikesan pada sendi universal poros pendorong, pengaruh timbal balik antara satah pembetulan meningkat. Ini menyebabkan penurunan prestasi dan ketepatan penyeimbangan.

Menurut OST 37.001.053-74, piawaian ketidakseimbangan berikut ditetapkan: aci pemacu dengan dua sambungan (dua sokongan) seimbang secara dinamik, dan dengan tiga (tiga sokongan) - dipasang dengan sokongan perantaraan; bebibir (kuk) aci pemacu dan gandingan dengan berat lebih daripada 5 kg diimbangi secara statik sebelum memasang aci atau gandingan; norma ketidakseimbangan baki untuk aci pemacu pada setiap hujung atau pada sokongan perantaraan aci pemacu tiga sendi dinilai oleh ketidakseimbangan khusus;

Norma ketidakseimbangan sisa spesifik maksimum yang dibenarkan pada setiap hujung aci atau pada sokongan perantaraan, serta untuk aci pemacu tiga sambungan dalam mana-mana kedudukan pada dirian pengimbangan, tidak boleh melebihi: untuk penghantaran kereta penumpang dan trak muatan kecil (sehingga 1 t) dan bas yang sangat kecil – 6 g-cm/kg, untuk selebihnya – 10 g-cm. Norma ketidakseimbangan baki maksimum yang dibenarkan bagi aci pemacu atau aci pemacu tiga sambungan hendaklah dipastikan pada dirian pengimbang pada frekuensi putaran sepadan dengan frekuensinya dalam penghantaran pada kelajuan maksimum kenderaan.

Untuk aci pemacu dan aci pemacu tiga sambungan trak dengan kapasiti muatan 4 t dan ke atas, bas kecil dan besar, pengurangan kekerapan putaran pada dirian pengimbang kepada 70% daripada kekerapan putaran aci transmisi pada kelajuan maksimum kenderaan dibenarkan. Menurut OST 37.001.053-74, kekerapan putaran mengimbangi aci pemacu hendaklah sama dengan:

n_b = (0.7 ... 1.0) n_r,

Di mana N_b – kekerapan putaran mengimbangi (sepatutnya dengan data teknikal utama pendirian, n=3000 min^-1; n_r – kekerapan putaran kerja maksimum, min^-1.

Dalam amalan, disebabkan jurang pada sambungan sendi dan sambungan alur, poros pacuan tidak dapat diimbangi pada frekuensi putaran yang disyorkan. Dalam kes ini, frekuensi putaran lain dipilih, pada frekuensi tersebut ia seimbang.

4. Mesin Penyeimbang Moden untuk Poros Penggerak

Rajah 8. Mesin Penyeimbangan untuk Poros Penggerak sehingga 2 Meter Panjang, Berat sehingga 500 kg

Model ini mempunyai dua penyangga dan membolehkan penyeimbangan dalam dua satah pembetulan.

Mesin Penyeimbang untuk Poros Penggerak sehingga 4200 mm Panjang, Berat sehingga 400 kg

Rajah 9. Mesin Penyeimbangan untuk Poros Penggerak sehingga 4200 mm Panjang, Berat sehingga 400 kg

Model ini mempunyai 4 penyangga dan membolehkan penyeimbangan dalam 4 satah pembetulan secara serentak.

Rajah 10. Mesin Penyeimbangan Gendongan Keras Mendatar untuk Penyeimbangan Dinamik Poros Penggerak

1 – Penyeimbang (poros pemacu); 2 – Asas mesin; 3 – Sokongan mesin; 4 – Penggerak mesin; Elemen struktur sokongan mesin ditunjukkan dalam Rajah 9.

Rajah 11. Elemen Sokongan Mesin untuk Penyeimbangan Dinamik Poros Penggerak

1 – Sokongan kiri tidak boleh laras; 2 – Sokongan pertengahan boleh laras (2 biji.); 3 – Sokongan tetap kanan tidak boleh laras; 4 – Gagang kunci rangka sokongan; 5 – Platform sokongan boleh alih; 6 – Kunci nat pelarasan menegak sokongan; 7 – Gagang kunci kedudukan menegak; 8 – Braket pemegang klamp sokongan; 9 – Klamp boleh alih galas pertengahan; 10 – Gagang kunci klamp; 11 – Kunci klamp braket; 12 – Poros pemacu (utama) untuk pemasangan item; 13 – Poros digerakkan

5. Persiapan untuk Penyeimbangan Poros Pendorong

Di bawah, kita akan mempertimbangkan penyediaan penyokong mesin dan pemasangan item penyeimbangan (poros pemacu empat penyokong) pada penyokong mesin.

Rajah 12. Pemasangan flens peralihan pada poros mesin penyeimbangan

Rajah 13. Pemasangan poros pemacu pada penyangga mesin penyeimbang

Rajah 14. Melaraskan poros pemacu secara mendatar pada penyokong mesin imbangan menggunakan tahap gelembung

Rajah 15. Memasang penyokong perantaraan mesin imbangan untuk mengelakkan pergeseran menegak poros pendorong

Putar objek itu secara manual untuk satu pusingan penuh. Pastikan ia berpusing dengan lancar dan tidak tersangkut pada penyokong. Selepas ini, bahagian mekanikal mesin telah disiapkan, dan pemasangan objek telah selesai.

6. Prosedur Penyeimbangan Poros Gandar

Proses pengimbangan poros pacuan pada mesin pengimbang akan dipertimbangkan dengan menggunakan sistem pengukuran Balanset-4 sebagai contoh. Balanset-4 adalah kit pengimbangan mudah alih yang direka untuk pengimbangan rotor dalam satu, dua, tiga, dan empat satah pembetulan, sama ada berputar pada galas sendiri atau dipasang pada mesin pengimbang. Peranti ini merangkumi sehingga empat penderia getaran, penderia sudut fasa, unit pengukuran empat saluran, dan komputer mudah alih.

Keseluruhan proses penimbangan, termasuk pengukuran, pemprosesan, dan paparan maklumat mengenai magnitud dan lokasi pemberat pembetulan, dijalankan secara automatik dan tidak memerlukan pengguna mempunyai kemahiran dan pengetahuan tambahan melebihi arahan yang disediakan. Keputusan semua operasi penimbangan disimpan dalam Arkib Penimbangan dan boleh dicetak sebagai laporan jika perlu. Selain pengimbangan, Balanset-4 juga boleh digunakan sebagai vibro-tachometer biasa, membolehkan pengukuran pada empat saluran nilai purata kuasa punca (RMS) getaran keseluruhan, RMS komponen putaran getaran, dan kawalan frekuensi putaran rotor.

Selain itu, peranti ini membolehkan memaparkan graf fungsi masa dan spektrum getaran mengikut kelajuan getaran, yang boleh berguna dalam menilai keadaan teknikal mesin seimbang.

Rajah 16. Pandangan luaran peranti Balanset-4 untuk digunakan sebagai sistem pengukuran dan pengkomputeran mesin penyeimbangan poros pacuan

Rajah 17. Contoh penggunaan peranti Balanset-4 sebagai sistem pengukuran dan pengkomputeran mesin imbangan poros pemacu

Rajah 18. Antaramuka Pengguna Peranti Balanset-4

Peranti Balanset-4 boleh dilengkapi dengan dua jenis penderia – pecutan getaran untuk mengukur getaran (pecutan getaran) dan penderia daya. Penderia getaran digunakan untuk beroperasi pada mesin pengimbang jenis pasca resonans, manakala penderia daya digunakan untuk mesin jenis pra-resonans.

Rajah 19. Pemasangan Penderia Getaran Balanset-4 pada penyokong Mesin Penyeimbangan

Arah paksi sensitiviti penderia hendaklah sepadan dengan arah anjakan getaran sokongan, dalam kes ini – mendatar. Untuk maklumat tambahan tentang pemasangan sensor, lihat MENGIMBANGKAN ROTOR DALAM KEADAAN OPERASI. Pemasangan penderia daya bergantung pada ciri reka bentuk mesin.

1. Pasang penderia getaran 1, 2, 3, 4 pada penyokong mesin penyeimbangan.
2. Sambungkan sensor getaran ke penyambung X1, X2, X3, X4.
3. Pasang sensor sudut fasa (tachometer laser) 5 supaya jurang nominal antara permukaan radial (atau hujung) rotor seimbang dan rumah sensor berada dalam julat 10 hingga 300 mm.
4. Lekatkan penanda pita reflektif dengan lebar sekurang-kurangnya 10–15 mm pada permukaan rotor.
5. Sambungkan sensor sudut fasa ke penyambung X5.
6. Sambungkan unit pengukur ke port USB komputer.
7. Apabila menggunakan kuasa utama, sambungkan komputer ke unit bekalan kuasa.
8. Sambungkan unit bekalan kuasa ke rangkaian 220 V, 50 Hz.
9. Hidupkan komputer dan pilih program "BalCom-4".
10. Tekan butang "F12-empat satah" (atau kekunci fungsi F12 pada papan kekunci komputer) untuk memilih mod mengukur getaran serentak dalam empat satah menggunakan penderia getaran 1, 2, 3, dan 4 yang masing-masing disambungkan ke input X1, X2, X3, dan X4 unit pengukur.
11. Diagram mnemonik yang menggambarkan proses pengukuran getaran serentak pada empat saluran pengukuran (atau proses pengimbangan pada empat satah) muncul pada paparan komputer, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 16.

Sebelum melakukan penyeimbangan, disyorkan untuk mengambil ukuran dalam mod vibrometer (butang F5).

Rajah 20. Pengukuran Mod Vibrometer

Jika jumlah magnitud getaran V1s (V2s) lebih kurang sepadan dengan magnitud komponen putaran V1o (V2o), boleh diandaikan bahawa sumbangan utama kepada getaran mekanisme adalah disebabkan oleh ketidakseimbangan rotor. Jika jumlah magnitud getaran V1s (V2s) dengan ketara melebihi komponen putaran V1o (V2o), adalah disyorkan untuk memeriksa mekanisme – periksa keadaan galas, pastikan pemasangan selamat pada asas, sahkan bahawa pemutar tidak menyentuh bahagian pegun semasa putaran, dan pertimbangkan pengaruh getaran daripada mekanisme lain, dsb.

Mempelajari graf fungsi masa dan spektrum getaran yang diperoleh dalam mod "Analisis Spektrum Graf" boleh berguna di sini.

Rajah 21. Graf Fungsi Masa Getaran dan Spektrum

Graf menunjukkan pada frekuensi mana tahap getaran paling tinggi. Jika frekuensi ini berbeza daripada frekuensi putaran pemutar mekanisme seimbang, adalah perlu untuk mengenal pasti punca komponen getaran ini dan mengambil langkah untuk menghapuskannya sebelum mengimbangi.

Adalah juga penting untuk memberi perhatian kepada kestabilan bacaan dalam mod vibrometer – amplitud dan fasa getaran tidak seharusnya berubah lebih daripada 10–15% semasa pengukuran. Jika tidak, mekanisme mungkin beroperasi berhampiran kawasan resonans. Dalam kes ini, kelajuan rotor perlu diselaraskan.

Apabila melakukan pengimbangan empat satah dalam mod "Utama", lima larian penentukuran dan sekurang-kurangnya satu larian pengesahan mesin seimbang diperlukan. Pengukuran getaran semasa mesin pertama dijalankan tanpa berat percubaan dilakukan dalam ruang kerja "Pengimbangan Empat Satah". Larian seterusnya dilakukan dengan berat percubaan, dipasang secara berurutan pada aci pemacu dalam setiap satah pembetulan (di kawasan setiap sokongan mesin pengimbang).

Sebelum setiap larian seterusnya, langkah-langkah berikut harus diambil:

• Hentikan putaran pemutar mesin seimbang.
• Keluarkan berat uji yang telah dipasang sebelum ini.
• Pasang berat ujian pada satah seterusnya.

Rajah 23. Ruang Kerja Penyeimbangan Empat-Peringkat

Selepas melengkapkan setiap pengukuran, keputusan kekerapan putaran rotor (N_ob), serta nilai RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) dan fasa (F₁, F₂, F₃, F₄) getaran pada frekuensi putaran rotor seimbang disimpan dalam medan yang sepadan dalam tetingkap program. Selepas larian kelima (Berat dalam Satah 4), ruang kerja "Mengimbangi Berat" (lihat Rajah 24) muncul, memaparkan nilai pengiraan jisim (M₁, M₂, M₃, M₄) dan sudut pemasangan (f₁, f₂, f₃, f₄) berat pembetulan yang perlu dipasang pada rotor dalam empat satah untuk mengimbangi ketidakseimbangannya.

Rajah 24. Ruang kerja dengan parameter terhitung berat pembetulan dalam empat satah

Perhatian! Selepas melengkapkan proses pengukuran semasa larian kelima mesin seimbang, adalah perlu untuk menghentikan putaran rotor dan mengeluarkan berat percubaan yang dipasang sebelum ini. Hanya selepas ini anda boleh meneruskan dengan memasang (atau mengalih keluar) pemberat pembetulan pada rotor.

Kedudukan sudut untuk menambah (atau mengeluarkan) berat pembetulan pada rotor dalam sistem koordinat kutub diukur dari lokasi pemasangan berat percubaan. Arah pengukuran sudut bertepatan dengan arah putaran rotor. Dalam kes pengimbangan dengan bilah, bilah pemutar seimbang secara bersyarat dianggap sebagai bilah pertama bertepatan dengan lokasi pemasangan berat percubaan. Arah penomboran bilah yang ditunjukkan pada paparan komputer mengikut arah putaran rotor.

Dalam versi program ini, diandaikan secara lalai bahawa berat pembetulan akan ditambahkan pada pemutar. Ini ditunjukkan oleh tanda yang ditetapkan dalam medan "Tambah". Jika membetulkan ketidakseimbangan dengan mengeluarkan berat (cth, dengan menggerudi) adalah perlu, tetapkan tanda dalam medan "Alih keluar" menggunakan tetikus, selepas itu kedudukan sudut berat pembetulan akan berubah secara automatik sebanyak 180 darjah.

Selepas memasang pemberat pembetulan pada rotor seimbang, tekan butang "Keluar – F10" (atau kekunci fungsi F10 pada papan kekunci komputer) untuk kembali ke ruang kerja "Pengimbangan Empat Satah" sebelumnya dan semak keberkesanan operasi pengimbangan. Selepas melengkapkan larian pengesahan, keputusan kekerapan putaran rotor (N_ob) dan nilai RMS (V_o1, V_o2, V_o3, V_o4) dan fasa (F₁, F₂, F₃, F₄) getaran pada frekuensi putaran rotor seimbang disimpan. Pada masa yang sama, ruang kerja "Pengimbangan Berat" (lihat Rajah 21) muncul di atas ruang kerja "Pengimbangan Empat Satah", memaparkan parameter pengiraan pemberat pembetulan tambahan yang perlu dipasang (atau dikeluarkan) pada pemutar untuk mengimbangi ketidakseimbangan bakinya. Selain itu, ruang kerja ini menunjukkan nilai baki ketidakseimbangan yang dicapai selepas pengimbangan. Jika nilai sisa getaran dan/atau baki ketidakseimbangan rotor seimbang memenuhi keperluan toleransi yang dinyatakan dalam dokumentasi teknikal, proses pengimbangan boleh diselesaikan. Jika tidak, proses pengimbangan boleh diteruskan. Kaedah ini membolehkan untuk membetulkan ralat yang mungkin melalui anggaran berturut-turut yang mungkin berlaku apabila memasang (mengeluarkan) berat pembetulan pada rotor seimbang.

Jika proses pengimbangan berterusan, pemberat pembetulan tambahan mesti dipasang (atau dikeluarkan) pada rotor seimbang mengikut parameter yang dinyatakan dalam ruang kerja "Mengimbangi Berat".

Butang "Koefisien – F8" (atau kekunci fungsi F8 pada papan kekunci komputer) digunakan untuk melihat dan menyimpan dalam memori komputer pekali pengimbangan rotor (pekali pengaruh dinamik) yang dikira daripada keputusan lima penentukuran berjalan.

7. Kelas Ketepatan Penyeimbangan yang Disyorkan untuk Rotor Ramping

Jadual 2. Kelas Ketepatan Penyeimbangan yang Disyorkan untuk Rotor Kaku.

Kelas Ketepatan Penyeimbangan yang Disyorkan untuk Rotor Rígid

Jenis-jenis Mesin (Rotor)	Kelas Ketepatan Penyeimbangan	Nilai eper Ω mm/s
Poros pemacu crankshaft (tidak seimbang secara struktur) untuk enjin diesel marin besar berkelajuan rendah (kelajuan piston kurang daripada 9 m/s)	G 4000	4000
Poros crankshaft pemacu (seimbang secara struktur) untuk enjin diesel marin besar berkelajuan rendah (kelajuan piston kurang daripada 9 m/s)	G 1600	1600
Poros crankshaft (tidak seimbang secara struktur) pada penebat getaran	G 630	630
Poros engkol pemacu (tidak seimbang secara struktur) pada penyokong kaku	G 250	250
Enjin reciprocating yang dipasang untuk kereta penumpang, lori, dan lokomotif	G 100	100
Bahagian kereta: roda, rim roda, set roda, transmisi
Poros crankshaft (seimbang secara struktur) pada penebat getaran	G 40	40
Mesin pertanian	G 16	16
Poros crankshaft (seimbang) pada penyokong kaku
Penghancur
Poros pemacu (poros pemacu, poros skru)
Turbin Gas Pesawat	G 6.3	6.3
Pusaran pemisah (pemisah, pemendak)
Motor elektrik dan penjana (dengan ketinggian poros sekurang-kurangnya 80 mm) dengan kelajuan putaran nominal maksimum sehingga 950 minit-1
Motor elektrik dengan ketinggian poros kurang daripada 80 mm
Peminat
Pemacu Gear
Mesin guna umum
Mesin pemotong logam
Mesin pembuatan kertas
Pam
Turbo pengecas
Turbin air
Pemampat
Penggerak terkawal komputer	G 2.5	2.5
Motor elektrik dan penjana (dengan ketinggian poros sekurang-kurangnya 80 mm) dengan kelajuan putaran nominal maksimum melebihi 950 min-1
Turbin gas dan wap
Penggerak mesin pemotong logam
Mesin tekstil
Pemandu peralatan audio dan video	G 1	1
Penggerak mesin penggiling
Spindel dan pemacu peralatan berketepatan tinggi	G 0.4	0.4

Soalan Lazim tentang Drive Shaft Balancing

Apakah pengimbangan aci pemacu?

Pengimbangan aci pemacu ialah proses membetulkan sebarang ketidakseimbangan jisim dalam aci pemacu supaya ia berputar dengan lancar tanpa menyebabkan getaran. Ini melibatkan mengukur di mana aci lebih berat pada satu sisi dan kemudian menambah atau mengeluarkan sejumlah kecil berat (contohnya, mengimpal pada pemberat imbangan) untuk mengatasi ketidakseimbangan itu. Aci pemacu yang seimbang berjalan sama rata, yang menghalang getaran berlebihan dan haus pada komponen kenderaan.

Mengapa pengimbangan aci pemacu penting?

Aci pemacu yang tidak seimbang boleh membawa kepada getaran yang kuat, terutamanya pada kelajuan tertentu, dan boleh menyebabkan bunyi berketul semasa pecutan atau peralihan gear. Dari masa ke masa, getaran ini boleh merosakkan galas, sambungan universal dan komponen pemanduan lain. Mengimbangi aci pemacu menghapuskan getaran ini, memastikan perjalanan yang lebih lancar, mengurangkan ketegangan pada bahagian dan mengelakkan kerosakan yang mahal atau masa henti.

Apakah gejala biasa aci pemacu tidak seimbang?

Gejala biasa aci pemacu yang tidak seimbang atau rosak termasuk getaran yang ketara atau rasa menggeletar di lantai atau tempat duduk kenderaan, terutamanya apabila kelajuan meningkat. Anda juga mungkin mendengar bunyi ketukan atau gemeretak semasa menukar gear atau semasa pecutan dan nyahpecutan. Dalam sesetengah kes, sendi universal mungkin terlalu panas kerana ketidakseimbangan. Jika anda melihat tanda-tanda ini, kemungkinan besar aci pemacu memerlukan pengimbangan atau pembaikan.

Bagaimanakah anda mengimbangi aci pemacu?

Pengimbangan aci pemacu biasanya dilakukan menggunakan mesin pengimbang khusus. Aci pemacu dipasang dan dipusing pada kelajuan tinggi manakala penderia mengesan sebarang ketidakseimbangan. Seorang juruteknik kemudiannya memasang pemberat kecil pada aci pemacu (atau mengeluarkan bahan) pada kedudukan tertentu berdasarkan bacaan mesin. Proses ini diulang sehingga aci pemacu berputar tanpa getaran yang ketara. Sistem moden seperti Balanset-4 boleh membimbing proses ini dan mengira dengan tepat di mana dan berapa banyak berat yang perlu ditambah untuk pengimbangan yang tepat.

Kesimpulan

Kesimpulannya, pengimbangan aci pemacu yang betul adalah penting untuk keselamatan, prestasi dan penjimatan kos. Dengan mengesan dan membetulkan ketidakseimbangan, anda menghalang kehausan yang tidak perlu pada bahagian, mengelakkan kerosakan yang merosakkan dan mengekalkan prestasi mesin yang optimum. Sistem pengimbangan moden seperti peranti Balanset-1 dan Balanset-4 kami menjadikan proses itu cekap, membantu walaupun bengkel kecil mencapai hasil profesional.

Jika anda menghadapi getaran aci pemacu yang berterusan atau memerlukan penyelesaian pengimbangan yang boleh dipercayai, jangan teragak-agak untuk bertindak. Gunakan langkah-langkah yang digariskan dalam panduan ini atau berunding dengan pakar kami untuk mendapatkan bantuan. Dengan pendekatan dan peralatan yang betul, anda boleh memastikan aci pemacu anda berjalan lancar dan boleh dipercayai untuk tahun-tahun akan datang. Hubungi kami untuk mengetahui lebih lanjut atau untuk meneroka peralatan pengimbangan aci pemacu terbaik untuk keperluan anda.