新型滚子动力吸振器的分析与设计

建立了新型滚子动力吸振器的动力学模型,分析了系统的振动控制特性,研究了吸振器参数的最优调整及系统各参数对振动控制效果的影响。结果表明,采用该滚子动力吸振器振动控制效果明显。     

基于多自由度阻尼振动系统的动力吸振器的理论研究

探索动态吸振器对多自由度系统的影响,在工程实践中应用动力吸振器控制振动噪声有着重要的指导意义。建立一个带阻尼多自由度振动系统的动力学方程,接着应用线加速度法求解到系统的多个传递函数。然后分别将动力吸振器的阻尼比和质量作为变量,分析两个参数对动力吸振器振动控制效果的影响。随着阻尼比增加对目标峰值衰减程度变化不大,然而新生成的峰值随着阻尼的增加有显著减小;动力吸振器的质量越大,对目标频率的衰减也越大,同时新峰值频率也越偏离目标频率。建议吸振器的阻尼比控制在6%~8%之间,同时质量最好控制在20%~40%目标件质量。     

动力吸振器在三自由度系统中的应用及参数影响规律分析

对三自由度主系统动力吸振器进行理论研究。根据三自由度系统简化模型,利用微分方程的叠加原理,推导三自由度主系统受简谐激励时传到基础上的力与激励力的力传递率解析表达式,得到耦合动力吸振器后系统力传递率解析表达式;根据所推导公式,分析动力吸振器质量比、固有频率比和阻尼比对力传递率的影响,得到吸振器各结构参数的影响规律,解决了三自由度主系统动力吸振器的参数选取问题,为多自由度主系统动力吸振器的研究提供了参考。     

科隆蛋扣件区段双重钢轨吸振器对钢轨波磨的抑制效果研究

目的 研究科隆蛋区段双重钢轨吸振器对钢轨波磨的抑制效果。方法 首先,结合现场建立轮对-钢轨-吸振器系统的有限元模型。然后,基于摩擦自激振动理论,采用复特征值法与瞬时动态法对单重和双重钢轨吸振器的抑制效果进行对比。进而,采用谐响应分析探究双重钢轨吸振器对钢轨波磨抑制效果提高的原理。最后,对双重钢轨吸振器的关键连接参数进行参数化分析,基于最小二乘法对其进行多参数拟合求最优解。结果 轮轨系统有3个不稳定振动频率228.57、480.97、1181.60Hz,单重钢轨吸振器对其的抑制效果分别达到了15.20%、100%、20.19%,双重钢轨吸振器对其的抑制效果达到了15.20%、100%、100%。双重钢轨吸振器调谐频率分别为183.64、473.62 Hz。对比参数优化前后,经过优化连接参数后的轮对-钢轨-吸振器系统的复特征值实部较小,为33.683。结论 双重钢轨吸振器因其2个调谐频率能更好地抑制轮轨系统的多个不稳定振动频率,从而对钢轨波磨的抑制效果更好。减小连接刚度和增大连接阻尼能提高其对钢轨波磨的抑制效果。当双重钢轨吸振器的下质量块垂向刚度为22.7×10⁷N/...     

不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能影响研究

海上风机吊装过程中的振动对其工作稳定性有直接影响,合理选择吸振器对于减小吊装过程中的振动至关重要。为了研究不同控制器种类对于准零刚度液压动力吸振器性能的影响,使用Simulink建立一种基于准零刚度理论的液压动力吸振器,并添加了普通PID、模糊PID以及自适应控制器。同时引入了一组空白对照量,对比分析不同控制器下吸振器的工作性能。结果表明:液压动力吸振器能有效减小振动,在模糊PID控制下系统的响应时间更短,超调量更小,稳定性更好。     

基于ADAMS与MATLAB的数控转塔冲床进给系统联合仿真

本文根据机械多刚体动力学理论,建立数控转塔冲床进给驱动系统的数学模型,利用机械系统动力学分析软件ADAMS建立动力学虚拟样机模型,MATLAB/Simulink建立数控转塔冲床进给驱动伺服控制系统仿真模型,结合两者实现机床的机电联合仿真。通过这种联合仿真,可以分析进给驱动伺服系统的动态特性,为物理样机进给系统的设计与调试提供可靠的参考依据。     

直驱型高速数控机床进给系统设计分析及实验

为克服传统机床"旋转电机+滚珠丝杠"进给传动方式存在的弹性变形大、响应速度慢、易磨损等问题,利用永磁直线同步电机(PMLSM)设计了一种直线电机驱动高速数控机床进给系统。从理论上分析了系统机械结构对动态特性的影响,在此基础上,对最大切削力工况下的进给系统主体结构进行了刚度、强度以及模态分析,最后,实验测试了进给系统的位置精度及动平衡精度。结果表明,该进给系统结构变形量小于0.01mm,最大应力为5.7MPa,且在低阶频率范围内,主动避开1、2、5、6阶加工激振频率可使进给系统具有较高的抗振特性,同时该系统的位置精度、平衡精度均在设计指标内,有效的保证了进给系统主体结构的动态精度及稳定性。     

空气-磁流变液半主动型动力吸振器的研究

为实现高振幅削减百分比的带宽制振,提出一种具有可调刚度和可调阻尼的半主动型动力吸振器。刚度装置为空气弹簧,改变空气弹簧内两气室的初始高度和初始气压可以改变刚度;阻尼装置为磁流变液阻尼器,改变阻尼器内线圈电流大小可以改变阻尼力。计算空气弹簧的刚度、气室的初始高度、气室的初始气压之间的函数关系;计算磁流变液阻尼器的阻尼力和线圈电流之间的函数关系;仿真探究动力吸振器的制振效果。结果表明：该空气-磁流变液半主动型动力吸振器最多可以削减45%的主质量振幅,可以有效抑制主系统的共振。     

应用动力吸振器解决某四驱SUV传动轴抖动问题

某品牌四驱SUV在ET阶段整车NVH摸底测试中,当发动机转速为3 600 r/min时出现了车内地板异常抖动和较大的轰鸣声。测试传动轴总成后节一阶弯曲模态为117.34 Hz,确认了车内抖动和异响的原因为发动机二阶次激励激发传动轴后节一阶弯曲模态,从而发生共振。基于动力吸振原理,匹配动力吸振器性能参数和设计吸振器结构,应用LMS测试设备验证吸振器样件的固有频率。装车后测试表明:该方案可消除发动机3 600 r/min下的轰鸣声,满足NVH要求。     

动力吸振器在高速立式加工中心上的应用

DVG850高速立式加工中心在某些频率段工作时会发生共振,文章依据机械振动理论,设计出了针对该加工中心立柱的动力吸振器;通过有限元分析验证了该吸振器对加工中心立柱减振效果,分析表明:该减振器对立柱的弯曲振动和与立柱相连接的部件的振动引起的立柱弯曲振动减振效果较好,对立柱的局部振动和扭转振动减振效果较小,而对与立柱无直接连接关系的部件的振动无减振效果。     

基于频响函数的液体静压导轨结合部动态参数辨识研究

液体静压导轨作为精密机床的关键部件,其性能参数直接影响着机床的整机性能。应用单点激振、多点拾振的频响函数法获取液体静压导轨空间3个方向上的动态响应特性。采用一种改进的频率响应函数方法,编制了相应的辨识算法,对液体静压导轨的动态特性参数进行辨识,得到了液体静压导轨结合部导轨空间3个方向上的模态质量矩阵、刚度矩阵、黏性阻尼矩阵、结构阻尼矩阵。结果表明:导轨滑台垂直Z方向上刚度矩阵、黏性阻尼矩阵数量级随激振频率的增加而呈非线性增大,导轨进给X方向与Y方向动态参数受高频激振频率影响较小。     

基于ANSYS的高速冲床冲头的模态分析

以通快公司生产的某型号数控冲床为研究对象,介绍了该型号数控冲床中旋转丝杠冲头装置的结构及其工作原理,并对其丝杠进行了有限元分析。对丝杠模型进行简化,使用有限元分析软件ANSYS通过模态分析得到了丝杠前10阶固有频率和振型,并通过实验验证了建模和分析的正确性。模态分析结果表明,当激振频率接近第八阶固有频率时,易对冲头造成破坏。因此在设计时可根据固有频率得到丝杠刚性薄弱的部位,给予加强,并对其进行谐振响应分析,观察丝杠在外部激振下的响应,校核安全条件下丝杠的最高转速,尽量避免丝杠冲头在谐振频率下工作。     

数控机床直线进给系统相位特性的建模与分析

多轴机床各个轴进给系统的动态误差具有差异性且都会受到复杂工况的影响，若想实现多轴联动进行轴间的相互补偿，需对进给系统动态特性中的相位规律进行分析。采用集中参数法建立进给系统动力学模型，根据不同工况建立部分结合面参数变化模型，同时分析进给系统激振力频率与摩擦力变化情况。基于Simulink软件，将输出信号与输入信号进行对比分析，得到动力学参数变化时的进给系统相位特性变化规律。结果表明：低转速时进给系统跟随特性较好，输出信号没有明显滞后；高转速时输出信号有较明显的相位滞后，且相位角会受到工作台摩擦力与丝杠轴向刚度的影响。     

基于虚拟样机技术的打包机举升机构刚柔耦合模型的振动分析

打包机举升机构的振动特性对机构的整体运行情况有着重要影响,决定了举升机构能否平稳精确地运动到工作指定位置。当打包机举升机构的激振频率与系统固有频率接近时,系统产生会共振。本文在建立了打包机举升机构刚柔耦合模型后,对其分别做自由振动以及受迫振动分析,分析其固有频率与主振型以及频率响应曲线。最终将所得数据用于打包机举升机构的改进方案中。     

微细电火花加工用伺服进给控制系统的设计

本文简要介绍了电火花线电极磨削法（ＷＥＤＧ法）的加工原理。分析了应用该方法进行实验研究中伺服进给的特点，并根据这些特点设计了微细电火花加工用伺服进给控制系统。系统中采用了８０３１单片机作为ＣＰＵ，使用方便灵活；系统应用脉宽调制式细分驱动技术，不但提高了加工中的进给分辨率，也使进给系统的频率响应大大提高，满足了微细电火花加工的要求。     

数控蜗杆砂轮磨齿机主轴系统模态与谐响应分析

针对数控蜗杆砂轮磨齿机磨削过程中具有简谐振动的特点,建立其主轴系统的三维有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS进行模态分析和谐响应分析。通过模态分析求解获得了主轴系统的固有频率和振型,并研究了角接触球轴承支承刚度对其固有频率的影响;通过谐响应分析获得了主轴系统的变形—频率响应曲线,最后通过计算临界转速来验证主轴系统是否发生共振。研究结果表明:增大角接触球轴承的支承刚度有利于提高主轴系统的固有频率。磨削激振力的频率在600Hz附近时,变形—频率响应曲线出现了最大的峰值响应为6.56μm。为了避免共振,主轴系统的工作转速应尽量避开一阶临界转速。     

基于开放式运动控制器的进给系统模型快速辨识方法

为快速准确获得进给系统动力学模型,提出基于开放式运动控制器的进给系统快速辨识方法。首先,采用匀速信号加白噪声作为激励信号对进给系统进行激励,减小非线性摩擦对模型辨识精度的影响;其次,通过开放式运动控制器实时读取输入、输出位置反馈数据;再利用MATLAB辨识工具箱构建进给系统辨识模型;最后,使用实际加工程序对辨识模型进行验证。结果表明：该方法能够快速准确地建立进给系统辨识模型。通过设置合理的匀速信号及激励幅值可以大幅降低低速非线性摩擦对辨识结果的影响,提高辨识模型与实际进给系统的拟合度,使模型输出与实际输出拟合度达9811%;运用加工程序对辨识模型进行验证,其线性部分最大误差在±3 μm以内。     

微细电极进给与激振机构及其微细孔电火花加工实验

研制了一种用于微细孔电火花加工的微细电极进给与激振机构,实现了加工过程中微细电极的伺服进给、损耗自动补偿、辅助激振及高精度导向。实验研究了加工过程中电极激振的频率对加工效率、加工孔径的影响。实验结果表明,电极激振振幅为0．6μm,频率位于4．3～4．5kHz范围内时,加工效率和所加工的微细孔尺寸精度同时明显提高。     

数控机床伺服进给系统不对中误差的研究

研究数控机床伺服进给系统编码器和连轴器安装不对中与机床控制精度的关联。分析不对中机制,建立不对中振动模型,探讨其对电机输出转矩以及机床伺服进给误差的影响。     

数控激光切割机伺服进给系统的机电耦合建模与仿真分析

以数控激光切割机伺服进给系统为研究对象,通过分析系统各环节的数学模型,得到了系统的动态结构图,建立了进给系统的机电耦合模型,仿真分析了系统传动刚度对伺服系统的影响。利用该机电耦合模型可以分析系统参数对伺服系统动态特性的影响,对系统动态性能进行优化,提升伺服进给系统的设计效率。