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　　汽車發(fā)電機轉子自動動平衡機的設計楊光（武漢理工大學機電學院湖北武漢430070）極去重的線性規(guī)劃理論、動平衡解耦原理）進行了詳細的討論，其研究結論可供動平衡專機設計研究者。

　　由于纏繞著漆包線以及毛坯質(zhì)量、機械加工精度等原因，汽車發(fā)電機轉子在裝配后是動不平衡的。

　　汽車發(fā)電機的轉速越來越高，要求對轉子進行動平衡加工。傳統(tǒng)的人工去重方法是在測試機上反復多次進行動平衡測量，然后再進行人工鉆削去重，生產(chǎn)效率和平衡精度都很低，不能適應大批量生產(chǎn)的要求。作者曾參加過多臺汽車發(fā)電機轉子自動去重動平衡機的研制，這些設備都通過了廠家生產(chǎn)線上的實踐考驗。

　　2整機總體設計概述本設備由測試機和去重機兩工位組成，用工業(yè)控制機控制（見）。待加工轉子先在測試工位進行測試，其動不平衡信息（重徑積Pr值的大小和相位）自動輸入到計算機，然后再將轉子放到去重工位，計算機將控制去重機對轉子進行去重加工，使其達到動平衡。

　　中文顯示器個動平衡控制電柜*自動測試機（工業(yè)控制機）*去重機測試與去重兩工位為自動去重機的結構原理圖，工件（轉子）由步進電機控制，將應去重部位旋轉到鉆削位置。去重加工由鉆削頭完成，其進給量也由步進電機控制使鉆頭切肖S度恰好等于應去重量6.液壓：計算機要根據(jù)測試機測出的需要去重的重徑積來控制去重機的鉆削深度。由于被去重轉子肩部（所示）的麻花鉆接觸部分是由復雜的幾何形狀組成，精確積分計算十分困難�，F(xiàn)采用分段包容的近似計算方法，不僅計算精度高，而且計算工作量足工程實踐的要求。

　　4爪極肩部最優(yōu)化去重分配為了不影響產(chǎn)品的技術性能，汽車發(fā)電機轉子在爪極肩部可去重的質(zhì)量是有一定的限制的，如某種型號的發(fā)電機在每一個爪極肩部只能鉆一個柯0mm的孔，且鉆削深度最大不得超過6mn.如所示，以左、右任一去重平面為例，現(xiàn)有不平衡重徑積Pr的相位離基準線為a.分兩種情況討論：為鉆頭切入工件某一階段的情況。刀具去除材料由尸1、尸2、尸3三部分組成，其中尸1、尸2部分由簡單幾何體圓錐和圓柱體組成，可精確計算其體積及其形心位置。P3部分由肩部錐形環(huán)帶、圓柱面、和平面三部分組成，積分計算相當復雜，但注意P3系刀具圓柱體部分切入所去掉的質(zhì)量。P3質(zhì)量必大于以ABCD截面為軸截面的圓臺質(zhì)量而小于以CDEF截面為軸截面的圓柱體質(zhì)量，即：設鉆頭直徑為2r，肩部倒角尺寸為2a圓臺高度為h3，P3質(zhì)心的回轉半徑為r3，則有：圓柱體質(zhì)量P3max=兀廠2辦3尸圓臺體質(zhì)量p為比質(zhì)量。P3的質(zhì)心取圓柱體質(zhì)心和圓臺體質(zhì)心的平均值則：該鉆削階段的計算重徑積：顯而易見以上階段的重徑積計算的誤差完全來源于P3和r3的計算誤差，此階段重徑積的絕對誤差可用下公式估計：以上僅是鉆頭切削到某一位置的重徑積計算，鉆削到其它位置的計算原理與此相同。通過對幾個工程實例具體計算，其結果證明各鉆頭切削位置P*爪極去重分配原理圖按照各爪極的編號，可見能在1、2兩個爪極上進行去重平衡。設Pri、Pr2為該兩爪極上去除材料的重徑積，則有：其中Pr允是指鉆削深度達6mm時，鉆頭極限去重材料的重徑積。

　　42三孔重徑積計算若式（5）的不等式不能成立，即Pr值較大，2個爪極去重受鉆削深度限制，不能滿足去重要求，應考慮在3個爪極上去重平衡。在3個爪極上去重的方案有無數(shù)個。為了使去重的工效最高，應考慮以最小的去重量（鉆削深度）來達到最大的可平衡量，即可建立以取得最大平衡重徑積為目標的目標函數(shù)：maxPr且有約束條件：顯然上式是一個典型的線形規(guī)劃問題21，用列表單純形法，能很快得到各爪極上去重重徑積的最優(yōu)解。以上計算是以6爪的轉子為例的，注意例中值的計算誤差均虹八。剪cTd精度完全能滿褓嗤心闈大于襄時去的爪極號也應有所變化。對于爪極數(shù)多于6個的轉子，可去重的爪極更多，將（6）、（7）兩式稍加變化仍可求解�？梢姡�6）、（）二式具有一般意義。

　　5動平衡的解耦原理在工程實際中，轉子的動平衡測量端面與去重端面常常是不重合的，而且某一端面的不平衡質(zhì)量將在兩個測量端面引起不同的慣性力，這就使得在測量和控制去重之間存在著解耦問題。

　　動平衡原理圖如所示，設PRi、PR2為兩測量端面的不平衡質(zhì)量的重徑積矢量，PRi、PR2是它們的大小，Pi、心為它們的相位；ri、抒2為兩去重端面的重徑積矢量，Pri、Pr2為它們的大小，0i、02為其相位。令則有：其中：從以上各式可得出：即只要輸入/、/1卜/21的大小，由測試所得的PR卜PR2、…、辦等值，則可算出在去重端面應去重的重徑積Ph、Pb的大小和相位。

　　為簡易求解，用三角函數(shù)表示，令：6結論本文討論了汽車發(fā)電機轉子自動去重動平衡機的重徑積計算模型，對轉子各爪極的去重體積進行了優(yōu)化分配，論述了動平衡的解耦原理。工程實踐證明，采用這些方法后，提高了動平衡機的去重平衡精度和生產(chǎn)效率。