基于MATLAB的高速冲床系统振动分析及平衡策略研究

为获取高速冲床的系统振动特性及减振策略,对高速冲床各运动构件的惯性力特点进行分析,并建立振动系统的动力学模型。利用MATLAB软件获取了不同惯性力阶型及不同激励源下的幅频特性,最后提出了惯性力的平衡策略。算例结果表明,冲头是影响冲床系统响应特性的主要激励源,曲柄是次激励源。一阶惯性力是核心的激励频率阶型,其余阶型的惯性力对系统振动的影响可以忽略不计。为减振而进行平衡配重的布置时,应充分权衡各阶惯性力的权重及冲床的实际工作条件。     

四缸发动机平衡轴对整机振动噪声影响的研究

往复式发动机由于工作过程的周期性和机件运动的周期性,运转中所产生的旋转惯性力和往复惯性力都是周期性变化的,使发动机产生振动和噪声。直列四缸发动机一阶往复惯性力是自身平衡的,二阶往复惯性力却不平衡。采用双平衡轴机构可以有效平衡四缸机二阶往复惯性力,降低发动机的振动,但驱动双平衡轴机构的传动齿轮形成新的噪声源,传动齿轮系统中间惰轮采用消隙齿轮可以有效改善整机噪声。     

单缸发动机曲柄连杆机构惯性力参数调整研究

主轴倾角和不平衡率是控制曲柄连杆机构惯性力对发动机振动影响的两个重要参数。分析了曲柄连杆机构惯性力参数主轴倾角和不平衡率的计算方法,给出了主轴倾角、一阶最大惯性力和一阶最小惯性力在不同合成旋转质量偏置角度范围内的数学表达式;讨论了主轴倾角和不平衡率随旋转质量与往复质量比值以及合成旋转质量偏置角度变化的关系;通过软件分析与计算,以在曲柄连杆机构曲柄轴上钻孔去重的方式调整了主轴倾角和不平衡率。为曲柄连杆机构惯性力参数设计和实验调整提供了技术参考。     

曲柄滑块机构平衡的新探讨

探讨一种具有柔性配重的曲柄滑块机构。根据质心不变原理及振动理论中的相位差原理，附加柔性配重使滑块的一阶惯性力的绝大部分及二阶惯性力的一部分得到平衡。与现有的为消除惯性力而设计的机构相比，这种机构的体积小、质量轻，消振效果较好。     

往复惯性力平衡率对双对置曲轴强度影响研究

双对置二冲程柴油机由于结构的特殊性和结构限制,导致内外活塞的一阶往复惯性力不相等。内外活塞的一阶往复惯性力平衡率的高低,对内曲柄臂弯矩和主轴承载荷有影响。本文创建了内外活塞的一阶往复惯性力和平衡率的计算公式,通过计算曲轴在不同一阶往复惯性力平衡率下主轴颈载荷和内曲柄臂弯矩,分析影响规律,并在此基础上计算不同平衡率下曲轴的强度,找出曲轴强度随着平衡率的增大而减小的影响规律。     

单轴平衡法在摩托车发动机设计中的应用

摩托车发动机通过曲柄连杆机构,将活塞在气缸内的往复运动转变为曲柄的旋转运动。在工作过程中曲轴、连杆、活塞等部件将产生周期性变化的旋转惯性力和往复惯性力,引起发动机受力不平衡,造成了整车的振动、噪声等一系列问题,如何消除这种不平衡力带来的影响具有很重要的意义。本文通过对比几种平衡方法对摩托车发动机平衡进行了分析。研究表明采用单轴平衡法对发动机进行动平衡处理,其设计过程较为方便,也是目前使用最广泛的。采用单轴平衡后,理论上采用单轴平衡法可完全消除一阶往复惯性力和旋转惯性力。     

汽车传动轴固有频率与振动问题的研究

汽车传动系统的振动、噪声问题一直是汽车研发过程最关心的问题之一。特别是在汽车往复惯性力、传动轴不平衡引起的惯性力、传动轴固有频率的共同作用下,引起传动轴的一阶模态激发产生共振。共振通过前悬挂、后桥等传到车身,使车身内腔产生轰鸣和噪声,降低了车辆的舒适性。     

高压直联压缩机惯性力平衡及活塞优化

高压直联压缩机因为体积小、压力大,容易产生振动。为了减小高压直联压缩机的转速波动,研究了高压直联压缩机旋转、往复惯性力平衡,提出了L式高压直联压缩机配重的位置布置方法;为了平衡L式高压直联压缩机的一阶往复惯性力,分析了要减小低压端活塞质量的必要性,对低压端活塞进行了参数优化。在此基础上,对优化前与优化后的高压直联压缩机进行了实验比较,结果表明优化后的高压直联压缩机振动更小。     

内摆线内燃机的动平衡研究

通过分析内摆线内燃机产生不平衡赁性力的运动质量,分别针对往复惯性力和旋转惯性力设计了箱体双平衡轴和曲柄臂配重.并且通过Adams对内摆线内燃机的动平衡进行了仿真.结果表明利用双轴平衡机构及曲柄臂配重,有效的平衡了内摆线内燃机的往复惯性力和旋转惯性力,降低了内燃机的振动.     

精梳机钳板机构的振动平衡优化

钳板机构是纺织工业上精梳机的关键部件,在工作时钳板系统做前后往复运动,引发的振动平衡问题一直是国内各厂家进一步提高纺纱速度的技术难点.文中对钳板机构惯性力平衡进行了分析,得出了该机构惯性力完全平衡和部分平衡条件;运用线性无关向量法,以在一定范围内能完全覆盖总质心轨迹的矩形面积最小为目标函数,摆轴的质量和质心位置为优化变量,利用matlab编制程序对钳板机构的惯性力进行了平衡优化.研究结果有助于指导精梳机的设计,改善惯性力引起的振动,提高精梳机的速度.     

Non-linear torsional vibration characteristics of an internal combustion engine crankshaft assembly

Crankshaft assembly failure is one of the main factors that affects the reliability and service life of engines.The linear lumped mass method,which has been universally applied to the dynamic modeling of engine crankshaft assembly,reveals obvious simulation errors.The nonlinear dynamic characteristics of a crankshaft assembly are instructionally significant to the improvement of modeling correctness.In this paper,a general expression for the non-constant inertia of a crankshaft assembly is derived based on the instantaneous kinetic energy equivalence method.The nonlinear dynamic equations of a multi-cylinder crankshaft assembly are established using the Lagrange rule considering nonlinear factors such as the non-constant inertia of reciprocating components and the structural damping of shaft segments.The natural frequency and mode shapes of a crankshaft assembly are investigated employing the eigenvector method.The forced vibration response of a diesel engine crankshaft assembly taking into account the non-constant inertia is studied using the numerical integral method.The simulation results are compared with a lumped mass model and a detailed model using the system matrix method.Results of non-linear torsional vibration analysis indicate that the additional excitation torque created by non-constant inertia activates the 2nd order rolling vibration,and the additional damping torque resulting from the non-constant inertia is the main nonlinear factor.The increased torsional angular displacement evoked by the high order excitation torque relates to the non-constant inertia.This research project is aimed at improving nonlinear dynamics theory,and the confirmed nonlinear parameters can be used for the structure design of a crankshaft assembly.     

基于MATLAB的破碎机动力学参数优化设计

破碎机动力学参数设计包含机构平衡重、拉杆弹簧计算载荷、飞轮转动惯量等动力学参数的优化设计,是破碎机设计极其重要的内容.破碎机在运转过程中,其偏心轴、动颚、肘板等运动件都具有一定的加速度,会产生很大的惯性力而且大小、方向呈周期性变化.这些惯性力在运动副中引起附加动载荷,是破碎机零件磨损、机器振动的主要原因.破碎机动力学参数优化设计就是通过优化计算,获得最优的平衡条件,使机构总的惯性力平衡,其根本目的就是减小运动件的惯性力引起的附加动载,消除其有害影响,以确保破碎机运转稳定、可靠,降低机器的振动和噪声,提高设备的寿命和效率.以国内广为生产、使用的PE600×900破碎机为研究对象,利用MATLAB的优化功能,在进行运动学、动力学分析,建立一系列运动方程和力学模型之基础上,采用最优动力平衡法,在MATLAB环境下对破碎机机构平衡重进行优化设计.通过优化计算获得机构平衡重及其方向角的最佳值,使随机构位置而变化的振动力降低到最小.     

装多级扭转减振器的发动机曲轴系统扭振分析

对装有n级橡胶阻尼式扭转减振器的发动机曲轴系统,建立其扭振分析的通程化模型。该模型适用于任意气缸数的发动机(V型或直列)曲轴系统。以优化参数的单级、两级并联和两级串联扭转减振器为例,对装有优化参数的减振器的发动机曲轴扭振进行计算比对,分析各减振器对发动机曲轴扭振的影响。计算结果表明,以控制曲轴在单简谐激励下各共振峰最小为优化目标选定的减振器,需要经过在实际发动机激励下进行强迫扭转振动分析验证后,方能实现最优选择。     

新型惯性圆锥破碎机的减振性能

利用空间连杆机构设计了一种新型的更大破碎比、更小振幅的惯性圆锥破碎机。主副激振器在电机的驱动下同时旋转,产生圆锥摆动和相位相反、大小相等的惯性离心力,以平衡惯性圆锥破碎机工作工程中产生的不平衡惯性力,同时连杆将副激振器产生的惯性离心力反馈给破碎主轴,达到增大破碎力、提高破碎效果的目的。理论计算与样机试验验证了该设计的减振与增大破碎力效果。     

虚拟样机环境下的摩托车减振技术研究

构建了摩托车虚拟样机环境，并结合一个产品，对影响摩托车振动的主要因素进行了系统分析，通过减小发动机惯性激振力、优化车架动态特性、发动机与车架的柔性联结等措施，实现了系统动态性能匹配，有效地降低了摩托车的振动。     

双级串联式扭转减振器特性及其固有频率测试

介绍一种双级串联式扭转减振器结构,对比分析了当扭转减振器总的转动惯量一定、刚度参数最优时,双级串联式扭转减振器与单级、两级并联式扭转减振器对主系统的减振效果。讨论当曲轴系统等效转动惯量和扭转刚度变化时,双级串联式扭转减振器相比其他两种减振器对主系统减振效果的鲁棒特性;给出了双级串联式扭转减振器各级固有频率的测试与计算方法,并进行了测试分析。     

摩托车发动机平衡分析与应用

往复惯性力会给发动机造成震动,笔者通过曲轴连杆的力学分析和数学模型计算,在曲柄壁上加过量的平衡重,来转移往复惯性力,减小振动,提高摩托车的舒适性能.     

弹性连杆的动力学建模与稳定性分析

考虑连杆弹性的曲柄滑块机构为受约束刚弹耦合机械系统,采用Kane方程,将连杆弹性变形用伽辽金法离散成空间函数和广义坐标的乘积,计及轴向缩短对连杆角速度的影响,推导出弹性连杆多自由度线性参激振动方程组。应用多尺度法并结合笛卡尔坐标变换,分析连杆第一阶弯曲模态的主参激共振,获得平凡响应稳定性临界曲线,并讨论阻尼比和惯性比等参数的影响。     

某商用车动力总成悬置系统隔振性能优化

为提升某商用车动力总成悬置系统的隔振性能,在试验获得某商用车动力总成惯性参数的基础上,利用能量解耦法计算获得了该系统的固有频率及各阶频率的能量分布,并针对其计算结果所表现出来的问题,运用Matlab编写程序对后悬置刚度进行了优化,获得了该悬置的理想刚度值,最后对新悬置系统的频率分布及解耦率进行了理论计算.计算结果表明:...