车轮多边形幅值对侧向通过道岔区振动传递特性的影响

道岔区的动力学性能是决定行车速度和安全的主要因素之一,而车轮多边形磨耗会显著影响轮轨相互作用力及转向架关键部位的振动特性。以18号可动心轨道岔作为研究对象,建立车辆-道岔耦合动力学模型。分析列车侧向过道岔区的实测振动数据,并分析不同多边形幅值车轮对车体各部位振动传递的影响。结果表明:列车通过道岔心轨区段时,增加多边形幅值对各关键部位减振效果影响较大;多边形幅值为0.14 mm时,动力学响应幅度较大,横向力接近侧向通过道岔的限值;脱轨系数最大值发生位置随多边形幅值增加而变化;一系悬挂不能有效降低多边形车轮引起的振动,二系悬挂可以消除一部分的振动能量,但在心轨区段,横向减振效果仍不理想。     

特性参数对进给系统工作台扭转-纵向振动的影响分析

以数控机床进给系统为研究对象,运用第二类拉格朗日方程理论建立了系统扭转-纵向的耦合动力学模型,并利用四阶龙格-库塔法对方程进行了数值求解。采用等倍数法增加各参数值,进而求取了不同参数下的工作台速度最大振动幅值。在此基础上,分析了丝杠与螺母结合部轴向刚度、联轴器刚度、轴承刚度三个因素对进给系统工作台轴向振动的影响,并分析了在变导程下增加结合部等效扭转刚度对工作台扭转振动的影响。研究结果表明,随轴向刚度的增加工作台轴向振动幅值都呈减弱的趋势,螺母结合部轴向刚度是影响工作台轴向振动最大的因素,联轴器刚度是影响最小的因素。导程越大,工作台扭转振动幅值越大,等效扭转刚度对工作台扭转振动的影响率越明显。为进给系统的研究提供了理论参考,并为机床减振和结构优化提供理论依据。     

螺母预紧力对滚珠丝杠副振动特性的影响

基于滚珠丝杠副可靠性试验台研究了滚珠丝杠副预紧力的变化与测得的振动信号的关系。首先,介绍了滚珠丝杠副可靠性试验台的预紧力加载装置;接着,对预紧力加载装置进行动力学建模,搭建振动信号测试平台,采集不同预紧力水平下的振动信号;最后,通过振动信号的频域分析和预紧力加载装置的动力学分析,发现预紧力的变化可以通过两个参数进行监测:振动信号峰值频率的偏移和峰值频率振动幅值的变化。实验结果和动力学分析的结论十分吻合:随着滚珠丝杠副预紧力的增大,峰值频率不断增大,峰值频率的振动幅值也不断增大。研究结论发现,可以通过监测振动信号峰值频率的偏移和峰值频率的振动幅值来监测预紧力的变化,这为检测滚珠丝杠副的健康水平提供了一种新的研究方法,这对于促进滚珠丝杠副进给驱动系统的发展具有重大意义。     

气液混合隔振器的设计与试验研究

振动会使系统产生不稳定性,甚至导致系统结构的破坏和工作的失效,因此必须采取隔振或减振措施如建立隔振平台以保证系统工作的安全性和稳定性.笔者结合粘性流体阻尼和空气弹簧的特性,建立了波纹管式气液混合隔振器的物理模型,并对其三参数模型进行了分析计算和比较.进行了气液混合隔振器的原型试验,对隔振器的阻尼力和振动传递率进行了分析.     

结晶器液压振动装置的振幅特性和控制要点

从液压动力学方面分析了板坯连铸机结晶器液压振动装置的振动特性,结合钢厂测试实际数据得出了结晶器液压振动装置的幅频曲线,提出在实际生产中对结晶器振动幅值参数的控制要点。     

高速压力机隔振技术研究及橡胶隔振器设计

针对高速压力机对地面的振动冲击问题,采用理论推导、仿真分析和试验验证相结合的方法,构建高速压力机动不平衡的理论计算模型,得出压力机工作时对地面的冲击激励;建立压力机隔振系统的数学模型,分析影响压力机隔振效果的外部因素,确定橡胶隔振器的设计参数;分析橡胶的硬度、形状、弹性模量与变形量之间的关系,完成橡胶弹簧隔振器的设计,并通过试验测试安装橡胶隔振器后压力机与地面振动能量的变化,验证橡胶弹簧的隔振效果。研究成果为高速压力机的隔振技术研究及橡胶隔振器的设计提供了理论指导和技术支撑。     

往复泵并联系统液流固有频率的计算与实验研究

研究了飞机集中除冰系统在往复泵脉动动力源激励下的减振问题。运用流体网络理论,从研究管系内部液流振动的固有频率着手,采用无阻尼管路数学模型及传递矩阵法,进行了理论研究,开发了适用于复杂流体传输系统液流脉动固有频率计算的仿真软件。利用该软件较全面地分析了管网系统结构参数对管道压力脉动特性的影响,通过调整各结构参数,达到优化结构、避开谐振、降低压力脉动幅值的目的。     

叶片辊轧机辊系在准周期激励作用下的振动特性分析

考虑两种不同频率的周期外部激励的作用,建立了含有准周期外部激励的叶片辊轧机非线性垂直振动动力学模型。采用多尺度法求解了系统主共振情况下的幅频特性方程,研究了系统在两种频率周期外部激励作用下的幅频响应变化规律,并且研究了高频激励参数对系统的动态特性影响。研究结果表明:随着高频激励系数的增加,系统的固有频率增大,系统主频与高频振动幅值加剧;高频激励频率在一定范围内增大,则高频振动幅值相应减小。     

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。     

轴向振动辅助冷挤压花键套成形力分析

对有无振动辅助的轴向冷挤压花键套过程进行有限元模拟,分析对比了两者的金属流动规律和成形力变化。发现施加振动辅助后冷挤压花键套最大成形力降低了10%左右,持续时间短且周期变化,减少了花键套成形过程因应力过大而出现的缺陷,且金属流动更好,有利于提高成形件性能。采用正交试验探究了振动幅值、振动频率和挤压速度对挤压成形力的影响规律。结果表明,挤压速度对各个阶段的挤压成形力影响最为显著;在模具齿挤入阶段和坯料齿成形阶段,影响挤压成形力的第2因素是振动幅值,振动频率次之;在模具齿退出阶段,影响挤压成形力的第2影响因素则是振动频率,振动幅值次之。     

零动态刚度被动减振系统分析与仿真

论文给出了零动态刚度被动减振系统的理论分析,论证了基于零动态刚度原理和利用被动减振的方法,可实现低频频率范围内的减振。采用虚拟样机技术,利用ADAMS仿真软件对其垂直方向的振动特性进行了研究,仿真结果表明:当系统的振动幅值为0.5mm和10mm时,减振系统动态刚度大大减小,使得系统的等效固有频率降低到在0~0.5Hz范围内,从而实现了低频减振且减振效果良好。同时在实现系统的零动态刚度情况下,其静态刚度值不变,从而保证减振系统的稳定性。     

超声振动辅助铣削加工实验研究

通过实验研究了超声振动辅助铣削加工参数和振动参数对切削力与表面粗糙度的影响。在工件上施加沿进给方向的高频率、小振幅的超声振动。通过切削轨迹研究了超声振动切削的瞬时切削厚度,进而分析了切削力。以主轴转速、每齿进给量和振幅为参数,设计了一系列超声振动辅助铣削加工实验,并利用方差分析方法研究了各参数对切削力影响的显著性。研究结果表明:与未施加超声振动相比,施加超声振动后的切削力明显降低;超声振动铣削加工时对切削力的影响程度由大到小依次为振幅、主轴转速、每齿进给量;在特定的参数下,表面粗糙度也有所改善;表面形貌在同一振幅、不同进给量下存在明显差异。     

线性摩擦焊机滑台系统振动位移分析

为促进整体叶盘线性摩擦焊接技术的发展及应用,从振动理论角度分析了线性摩擦焊机工作中滑台的振动位移响应规律。建立了滑台系统的两自由度强迫振动力学模型,利用数学解析和试验测量相结合的方法得到了系统相关振动参数。建立了振动系统的仿真模型,通过对比仿真结果与实验结果,验证了仿真模型的有效性。利用该模型分析了焊机振动参数对滑台系统位移响应的影响,发现增大移动夹具与滑台之间的刚度系数k1、滑台与床身之间的刚度系数k2以及滑台与床身之间的黏性阻尼系数c2均有利于减小滑台系统整体位移响应值,提高滑台的刚度与稳定性。分析了振动频率对滑台系统振动位移的影响,发现该系统共振出现在34～35 Hz附近,应当使焊机工作频率高于45 Hz,以减小滑台系统的振动。     

OCP-60E型机械压力机隔振系统设计

由于机械压力机的曲柄滑块机构的工作特性,机械压力机在冲压过程中不可避免的会产生振动.以OCP-60E型机械压力机为例,提出了压力机的减振与抑振方法.首先建立了机械压力机振动力学模型,将其简化为一个双自由度有阻尼力学模型.然后通过控制单一变量的方法,分析不同压力机质量、安装平台质量、隔振器刚度与阻尼、地基的刚度和阻尼对压...     

机床齿轮箱变速器振动特性分析及优化研究

针对机床在运行过程中需要平稳少振的特点,以某型号的机床齿轮箱变速器为研究对象,分析齿轮箱变速器振动的成因及理论减振方法。利用MASTA软件建立齿轮箱变速器仿真模型,对其进行齿轮耦合模态分析和阶次跟踪分析,得到关注频率内的共振参数和动态啮合力、啮合柔度相位及大小的变化曲线,确定变速器的谐波啮合阶次和响应峰值频率。通过游隙控制分析,获得游隙对齿轮箱变速器振动特性的影响规律,得到不同轴承对响应峰值的作用规律和不同游隙下各谐波阶次对应响应峰值的变化规律。结果表明：优化后的响应峰值显著降低,齿轮传递误差减小,改善了齿轮箱变速器的振动特性。     

含太阳轮故障因素的行星齿轮传动系统动态特性研究

基于故障因素对行星齿轮系统动态特性的影响,用赫兹接触理论,在考虑齿面接触刚度特性的条件下引入弯曲刚度,建立新的传动系统动力学模型。利用扭簧刚度变化分别引入太阳轮裂纹和断齿2种故障因素,分别模拟了行星齿轮传动系统在不同故障因素影响下的运转状态。通过分析动载荷谱、太阳轮浮动轨迹研究故障因素对行星齿轮传动系统动态特性的影响。结果表明:太阳轮出现裂纹故障时,太阳轮浮动轨迹随着裂纹的加深逐渐扩大;在经过裂纹轮齿时,行星轮与内齿圈啮合力振幅少量增加;太阳轮出现断齿故障时,太阳轮浮动轨迹在啮合处发生瞬时大幅度偏移;行星轮与内齿圈啮合力振幅较大,在频域图的低频区域出现大量边频带;故障因素对传动系统的影响随工况条件的改变而变化。     

考虑流体可压缩性的液压阻尼器振幅和动刚度频率依赖性研究

液压阻尼器因其优异的特性在国内被广泛用于各种桥梁、铁路连续梁、桥梁抗震改造。为研究液压阻尼器动刚度和振幅的频率依赖性内在影响机制,搭建了考虑阻尼介质压缩性的阻尼器力数学模型,利用AEMSim软件搭建液压阻尼器仿真模型,并对液压阻尼器进行现场实物试验,将仿真结果和试验结果对比分析。结果表明:液压阻尼器的动刚度随着加载频率的增加而增大;振幅随着加载频率的增加而减小;阻尼介质的压缩特性是影响阻尼器动刚度和振幅的关键因素。     

圆柱定子直线超声波电机定子机电耦合模型研究

利用Hamilton能量变分原理对圆柱定子直线超声波电机定子进行建模.根据电机定子的振动模态,推导出电机定子的机电能量系统,并通过对能量的变分,导出电机定子的运动方程,建立圆柱定子直线超声波电机定子机电能量转换模型.利用Matlab/Simulink仿真模块对机电能量转换模型进行求解,分析振幅和驱动频率的关系以及启动过...     

超高速磨削主轴系统的动态有限元分析

运用有限元分析软件ANSYS建立超高速磨床主轴系统的三维有限元模型,并对其进行模态分析,得到各阶固有频率和振型。针对超高速磨削过程中由转速产生的离心力的影响,先对主轴系统进行了静力分析,然后对其进行模态分析,获得各阶固有频率和振型。通过比较得知:考虑预紧力后,主轴系统固有频率都有提高。通过公式计算获得各阶固有频率所对应的临界转速,为磨削加工时避开共振频率提供理论指导。考虑到磨削力对主轴系统的激振力作用,利用Full法对主轴系统进行谐响应分析,获得了主轴跨中节点随激振力频率变化的幅频响应曲线,识别了产生共振的激振力频率。提出了进一步提高主轴动态特性的工艺措施。