齿轮轴系黏滞阻尼器减振技术的实验研究

针对齿轮箱较为复杂的振动与噪声特性,提出一种黏滞阻尼器安装于齿轮轴进行振动控制。搭建了黏滞阻尼器齿轮减速箱实验台,对黏滞阻尼器作用于齿轮轴系的减振特性进行了实验研究。实验结果表明,该黏滞阻尼器能有效抑制齿轮轴系啮合振动的各频率成分以及齿轮在各种转速下的振动,减振幅度高达50%,且减振频带宽;对齿轮径向和轴向振动均有良好的减振特性;对比阻尼器不同安装位置的减振效果,阻尼器安装于箱体内部的轴系整体减振效果略好于其安装在箱体外的伸出端轴段。     

ISFD阻尼液黏度影响齿轮轴系减振特性的实验研究

鉴于二甲基硅油较高的黏度及良好的热稳定性,考虑将其作为整体式挤压油膜阻尼器(Integral squeeze film damper,ISFD)的阻尼液,研究ISFD阻尼液黏度对齿轮轴系减振特性的影响规律。建立了ISFD弹性阻尼支承系统力学模型和齿轮传动有阻尼单自由度振动模型,证明了ISFD用于齿轮轴系减振的有效性。搭建一级直齿轮传动轴系实验台,对比了齿轮轴系分别安装刚性支承和不同阻尼液黏度ISFD弹性阻尼支承的振动。研究发现,以二甲基硅油作阻尼液的ISFD可以有效抑制齿轮轴系振动,且减振效果良好,降幅可达50%以上;在一定黏度范围内,随着ISFD阻尼液黏度的增加,齿轮轴系的振动降幅增大;以二甲基硅油作阻尼液的ISFD具有优良的阻尼减振性能,可以有效抑制大部分频率成分的振动,保证齿轮系统平稳工作。     

基于GISFD的斜齿轮轴系减振实验研究

齿轮是机械传动装置中的重要元件，但是，齿轮传动产生的振动和噪声会危害到传动设备的正常运行，严重时甚至会造成设备损坏。为了减小和隔离斜齿轮轴系的振动，提出了一种结构新颖的G型整体式挤压油膜阻尼器（G-type Integral Squeeze Film Damper,GISFD），探究了GISFD对斜齿轮的振动特性影响。搭建基于GISFD的一级斜齿轮试验台，开展了GISFD对斜齿轮轴系的减振实验。此外，还进行了GISFD对齿面磨损斜齿轮的振动抑制实验。结果表明，GISFD对不同转速下斜齿轮轴系有较好的减振效果，在1 200 r/min时，GISFD对斜齿轮主从动轴的振动降幅最高可以达到59.61%；同时，GISFD可以抑制斜齿轮啮合频率及其2倍频处的振动，振动降幅最高可以达到85.71%;GISFD对磨损斜齿轮也有较好的振动抑制效果，主动轴水平方向振动降幅在1 200 r/min时可以达到83.99%。     

磁流变阻尼器对齿轮系统减振降噪实验研究

针对齿轮箱在运行中振动噪声较大的问题,提出一种将磁流变阻尼器用于齿轮传动系统的振动噪声控制的方法。搭建了齿轮减振降噪实验台,通过对轴承座和转轴的振动、以及齿轮噪声声压级的监测,实验研究了磁流变阻尼器对齿轮系统的减振降噪特性。结果表明,磁流变阻尼器能有效抑制齿轮传动系统的振动与噪声,轴承座振动加速度有效值及振动烈度的幅值降幅在50%左右,转轴轴振峰峰值降幅达55%;各频率的噪声声压级均有8 d B左右的降低。阻尼器能抑制啮合频率及其高次谐波、转频及其高次谐波等各频率下的振动噪声,实现宽频减振;且能有效保证齿轮传动系统在较宽的转速范围内平稳运行。     

磁流变阻尼器控制齿轮箱轴系振动研究

针对齿轮传动的振动噪声问题,搭建齿轮转动轴系实验台,并将一种剪切式磁流变阻尼器引入齿轮平行轴系,研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的控制规律。采用加速度传感器,从齿轮箱体振动的角度研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的影响,发现磁流变阻尼器可以抑制有效箱体振动,且降幅随阻尼器工作电流增加而升高,竖直方向降幅可达30%,水平方向降幅可达40%;通过分析其时、频域波形可以发现,磁流变阻尼器可以降低0~4 000 Hz各频率成分振动,尤其是降低1 000Hz以下振动成分幅值60%左右,降低3 000Hz左右振动成分幅值80%左右。应用磁流变阻尼器可以通过监测齿轮箱体振动情况,适时改变阻尼器电流来适应齿轮箱不同工况,保证箱体及传动轴振动保持在较低水平。     

轴裂纹故障对齿轮耦合系统固有特性的影响

利用SolidWorks软件建立了齿轮-轴系耦合系统的模型,将其导入ABAQUS软件进行模态分析,用Lanczos法提取系统前九阶固有频率和振型,预估结构的振动特性,对系统的动态响应分析提供了理论基础。在从动齿轮轴上定义crack seam,建立了带有裂纹轴的齿轮耦合系统的有限元模型,并分析了其固有振动特性。对比正常耦合系统,分析了裂纹对齿轮耦合系统的固有特性的影响。结果表明,齿轮轴出现裂纹后固有频率降低,对振型的影响也较大,为齿轮轴裂纹故障的监测和识别提供了一定的理论参考。     

新型IDG不同阻尼液黏度控制齿轮轴系振动噪声的试验研究

开发设计了一种新型整体式阻尼齿轮（Integral Damping Gear,IDG）,研究IDG不同阻尼液黏度对齿轮传动系统减振降噪特性的影响规律。建立了IDG减振力学模型,分析了IDG控制齿轮系统振动的有效性;搭建一级直齿圆柱齿轮传动系统试验台,对普通圆柱直齿轮系统和不同阻尼液黏度的IDG系统支承处的振动进行了对比。结果表明,IDG能够有效控制齿轮传动轴系的振动;在本试验所用的阻尼液黏度范围内,随着IDG所用阻尼液黏度的增大,齿轮轴系的振动逐渐减小,最大黏度下的IDG平均减振幅度大于50%;同时,IDG能够有效降低齿轮系统的噪声,最大黏度下能够降低7.6 dB(A)的噪声,进一步说明IDG具有优良的减振降噪特性,可保证齿轮传动系统的平稳运行。研究为齿轮系统的减振降噪提供了一种新思路。     

螺旋环阻尼器在航空发动机锥齿轮减振中的应用

针对某型航空发动机中央传动从动锥齿轮振动应力超出齿轮许用应力的问题，介绍了一种应用于锥齿轮的螺旋环摩擦阻尼器。在齿轮轮缘内侧开一个凹槽，将螺旋阻尼环旋入凹槽中；工作时，齿轮轮缘和螺旋阻尼环因周向变形不协调而产生相互摩擦，从而消耗振动能量。将这种阻尼器应用于某型航空发动机锥齿轮减振方案中，试验结果表明，螺旋环阻尼器能够有效降低锥齿轮的振动应力水平；阻尼器安装前后该型锥齿轮的4节径1阶后行波共振应力降幅比高达70.7%,3节径1阶前行波共振应力降幅比为53.4%，减振后的齿轮振动应力水平低于齿轮的许用应力。此外，该型阻尼器还具有安装拆卸方便、附加不平衡量小等优点，在航空发动机齿轮减振中具有广阔的应用前景。     

索梁耦合振动对拉索阻尼器的影响机理

为了解斜拉桥索梁耦合振动对拉索阻尼器减振效果的影响,建立了由拉索、主梁和线性粘滞阻尼器组成的理论模型,采用无量纲和复模态分析方法详细研究了索梁耦合振动对拉索附加阻尼器减振效果的影响,并与通用设计曲线法得到的结果进行了对比。结果表明,索梁的同相位耦合振动会大幅降低拉索阻尼器的减振效果且耦合程度越高,拉索阻尼器的效果就越差。通过分析阻尼器活塞的绝对位移发现,阻尼器减振效果的降低主要是由于主梁与拉索同步振动、阻尼器活塞相对速度降低、出力减小造成的。     

半主动TMD控制双跨轴系过临界振动的研究

针对多轴串联机械通过临界转速时振动过大的问题,对调谐质量阻尼器在双跨轴系振动控制中的应用进行了研究。并基于转子结构,设计了具有对称结构的笼式半主动调谐质量阻尼器用于控制轴系振动;搭建了双跨转子实验台,在不改变转子轴系原有支撑形式上,在两根轴上分别安装了调谐质量阻尼器,对调谐质量阻尼器对轴系各跨转子振动的影响规律进行了实验研究。研究结果表明,不可控调谐质量阻尼器可以有效抑制安装所在轴临界转速附近的振动,对相邻轴影响较小,但会引起新共振峰。根据此实验结果通过开关控制策略实现调谐质量阻尼器半主动控制,说明半主动调谐质量阻尼器可以在不停机的情况下,抑制转子轴系通过各阶临界转速时的振动,避免失谐。     

山地车减振方法研究

根据随机振动理论与有关的车辆振动环境标准，建立了一类山地车全悬架行驶振动模型，为改善行驶舒适性，以山地车为研究对象，对其闰振系统参数进行了优化，并将优化前后的性能加以对比，证明了该模型的有效性，大大改善了骑行的舒适性。     

超声波振动珩磨振动系统试验研究

论述超声波振动珩磨振动系统的原理,通过振动试验分析振动系统中的变幅杆、弯曲振动圆盘、振动子系统的振动效果。     

水下拖缆涡激振动的实验研究

介绍了在湖中水下拖缆涡激振动测试装置和实验方法。数据分析表明：拖缆的涡激振动响应主要集中在 １００ Ｈｚ 以下低频范围;随着拖曳速度的增大拖缆上的加速度响应的频率范围也相应增大;拖缆的涡激振动响应的第一峰值频率与拖缆上端的旋涡发放频率有比较直接的联系;实验中未观察到频率锁定现象     

基于主振模态预测的带锯振动主动抑制系统

针对带锯条振动引起的材料损失、锯条寿命降低、锯材尺寸精度及加工面质量变差的状况,设计了一种基于主振模态预测的带锯条振动主动抑制装置。该装置实时采集带锯条横向、纵向及扭转方向上的多维度振动信号,并采用基于EMD筛分方法的主振型模态识别算法,来构建振动信号关于主振型模态的预测模型,最后基于实时采得的数据及其预测模型的输出量,通过PID控制方法控制电液阻尼减振器。实验结果表明,该装置对带锯条横向、纵向及扭转方向上的抑振效果分别可达80%、66%、75%。     

振幅对超声振动钻削力的影响研究

超声复合机械加工机理与普通切削加工有本质的区别。主要表现在超声加工是一种脉冲式切削加工,对延长刀具寿命、提高表面加工质量、改善刀具切削性能有很大意义。其本身的优良性能已经被国内外专家学者所认可。但是超声振动振幅的大小对孔的钻削质量和刀具寿命的影响非常重要。文中自行设计了一套超声复合钻削装置,且对超声钻削加工装置设计中存在的问题和关键工艺进行了分析,并对不同振幅对钻削力与扭矩的影响进行了对比研究。实验结果对超声加工有一定的指导作用。     

某机载雷达的隔振系统性能研究

机载雷达振动环境恶劣,往往需要对其进行隔振系统设计.文中以机载雷达的隔振系统为研究对象,基于隔振的基本理论,构建隔振系统的力学模型,获得了系统功率谱密度的理论值.利用有限元法对隔振系统进行随机振动分析,获得了系统功率谱密度的仿真计算值.在不同刚度k和阻尼比ξ的条件下,对比分析理论计算值和仿真计算值,结果表明,仿真分析方...     

振动仿真分析网络交换设备加固设计

对网络交换设备进行了二次加固减振设计,同时利用ANSYS仿真分析对产品进行减振辅助设计,以缩短产品开发周期,降低设计成本。通过对网络交换设备进行合理简化,建立了其有限元网格模型。利用ANSYS对网络交换设备进行振动冲击有限元计算,分别获取了网络交换模块印制板在冲击振动下的应力及位移响应曲线。通过ANSYS有限元分析的后处理功能,得到隔振器的最大伸长量以及各部件最大位移量和最大等效应力值。结果表明,隔振器的伸长量在额定范围之内,设备结构的最大等效应力与材料的屈服强度还相差甚远,结构没有产生塑性变形,验证了结构设计的合理性。为网络交换设备的抗振动冲击设计提供了一定的理论参考依据。     

对衰减振动振幅的讨论

本文在指出了衰减振动传统的振幅定义在使用范围上的局限性后，提出了一个新的定义，该定义能适用于衰减振动的全过程，而且在振动的任意时刻都有明确意义。     

振动压路机诱发地面振动衰减规律的研究

根据 BW219DH-3振动压路机施工时引起的地面振动监测资料,对其衰减规律进行了统计分析,表明可用负幂函数描述振动压路机引起的地面振动衰减规律.量纲分析法证明,上述统计衰减规律也是符合物理规律的.这就为正确评价压路机在相同土质条件和工作状况下振动作业时对附近建筑物的影响提供了科学依据.     

自适应阻尼器试验研究

自适应阻尼器是在磁场作用下,利用新型智能材料——MR流体（Magnetorheological fluids）为工作介质的智能器件。笔者在自适应阻尼器的结构设计的基础上,对阻尼器进行了性能测试,通过减振试验装置对所设计的自适应阻尼器进行了减振试验研究,取得很好效果。试验结果及分析对自适应阻尼器的结构设计有重要的参考价值。