摩擦负阻尼与伴生阻尼对低速工况下液压缸振动的耦合作用机制

摩擦负阻尼与伴生阻尼耦合作用于低速液压缸，诱发液压缸振动、冲击，制约了液压装备的精密性能。考虑低速工况下摩擦的负阻尼与伴生阻尼效应，建立了液压缸运动非线性模型，基于摄动理论推导了液压缸速度脉动率解析表达式，分析了液压缸振动幅度与频率的变化特征，揭示了负阻尼与伴生阻尼对振动的耦合作用机制。研究结果表明：负阻尼促进系统振动，伴生阻尼抑制系统振动，负阻尼与伴生阻尼存在对立竞争关系。当系统速度低于0.61倍Stribeck速度vs时，负阻尼效应增强，伴生阻尼效应降低，振动随运行速度增大逐渐加剧；当运行速度高于0.71vs时，负阻尼效应减小，伴生阻尼效应先增大后减小，振动幅度逐渐下降直至平稳运行；当系统工作在0.61vs至0.71vs区间时，负阻尼效应达到最大，伴生阻尼效应达到最低，振动幅度急剧增大，频率下滑，形成尖脉冲冲击。研究结果揭示了摩擦对液压缸振动特征的影响机制，为精密液压装备的稳定运行与控制提供了理论参考。