發動機曲軸連桿60°相位角測量方法

天潤曲軸股份有限公司（山東 文登 264400) 張 亞 劉紅福 尤曉陽 時文亮

我們平時所見的絕大部分六缸曲軸連桿間夾角呈120°空間相位角均布，但也有少部分六缸曲軸連桿間夾角呈60°空間相位角均布。例如我公司生產的6VG30曲軸和6V87Q曲軸。由于曲軸對連桿軸頸的空間相位角要求較嚴，所以在多個工序中都需要對連桿軸頸的空間相位角進行測量。我公司雖有ADCOLE測量儀，可以對連桿軸頸的空間相位角進行測量，但由于工序多、產量大，不能滿足百檢的需要，只用于抽檢。目前我公司百檢的測量方法是采用萬能分度頭夾持曲軸后進行分度測量，這種測量方法簡單、快捷，但測量的誤差較大。原因是萬能分度頭是靠蝸輪蝸桿傳動的，蝸輪蝸桿傳動存在間隙，這是萬能分度頭自身的缺陷，且是不可完全消除的。車間目前使用的萬能分度頭旋轉一周誤差在0.15°～0.25°，誤差過大，不能滿足測量要求。

后經研究決定采用高度尺測量 (見圖1)，即將不容易測量的角度變化轉化為易于測量的高度變化進行測量。

圖1

1.理論計算公式

如圖2所示，AO=d/2，BC=d/2。

式中，h為中心距。

由式 (1)和式 (2)可知OC=AB=hsin60°

圖2

圖3

2.測量方法

(1)將曲軸放在兩等高V形鐵上，調整公共軸線平行于平臺。

(2)將高度尺在1主軸頸頂端回零。

(3)測定連桿軸頸d、主軸頸D和中心距h。

(4)按上述公式計算1主軸頸頂端到1連桿軸頸頂端的理論高度值，即上述公式中的下落高度H1，將高度尺按計算下落高度H1的數值下落后回零，找到1連桿軸頸頂端位置，此時可測量6連桿軸頸的角度偏差數值。

(5)高度尺在1連桿頂部回零，按上述公式計算上提高度數值H2，將高度尺按計算上提高度數值H2上提后回零，便可依次測量3、4連桿軸頸的60°偏差數值。

(6)高度尺在1連桿頂部回零，將高度尺按下落高度H3的數值下落后回零，便可依次測量2、5連桿軸頸的60°偏差數值。

3.測量誤差分析

因為軸頸和中心距均有0.1mm的公差值存在(見圖4)，所以在測量時要對每個主軸頸、連桿頸和中心距的尺寸進行測量，并對測量數值進行修正。

假設曲軸連桿間60°夾角允差±0.25°;設連桿頸實際測量數值為φd1，則Δd=φd1-φd;設中心距實際測量數值為h1，則Δh=h1-h;設實際的測量偏差為ΔH;設1、6連桿頸差值為Δd1-6。

圖4

當測量3、4連時，修正后的ΔH'3-4=ΔH-Δd-Δhsin60°，若 (sin59.75°-sin60°)h ＜ ΔH'3-4＜(sin60.25°-sin60°)h，則為合格。

當測量2、5連時，修正后的ΔH'2-5=ΔH-Δd+Δhsin60°，若 (sin59.75°-sin60°)h ＜ ΔH'2-5＜(sin60.25°-sin60°)h，則為合格。

當測量6連時，修正后的ΔH'6=ΔH-Δd1-6/2，若 -hsin0.25°＜ΔH'6＜hsin0.25°，則為合格。