强化抛光振动台固频调谐的变刚度调节装置设计

在弹性支承梁变刚度调谐固频可行性的理论分析基础上，确立了由电动激振方式的振动系统和阿基米德螺线盘(阿线盘)传动组成的变刚度调节装置的总体设计方案，并对阿线盘、移动支座下端爪齿、传动受力情况等的设计要点进行了分析与计算。装置运行表明，这种装置以调节弹性支承梁刚度方式调谐振动系统固频效果显著，该装置设计具有实用价值。     

三合一减速机扭力臂支座结构优化分析

针对三合一减速机传统扭力臂支座制作成本高、刚度不足导致驱动振动及扭力臂支座撕裂等问题,设计了一种新的扭力臂。新扭力臂支座成本低、刚度好,可为扭力臂支座的设计和制造提供指导和参考。     

准零刚度扭转隔振器振动传递特性研究

针对一种应用连杆弹簧负刚度结构所设计的正负刚度并联扭转隔振器,通过分析其设计参数,得到了其在静平衡位置达到准零刚度的条件。针对所述系统,建立二自由度非线性动力学微分方程,应用谐波平衡法求解了准零刚度隔振器的振动响应。考虑激励幅值、系统阻尼和转动惯量等因素,从扭转振动力矩传递和扭转振动功率流传递两个角度分析了准零刚度隔振系统的非线性振动传递特性。结果表明,此隔振系统具有良好的低频隔振效果,且表现为振动传递的硬特性;从功率流角度的分析还表明,系统的瞬时传递功率流峰值与输入功率流和耗散功率流的变化趋势保持一致。在低于共振区域的低频区间内,隔振系统前后两端的转动惯量对系统振动具有较大影响。最后,对扭转隔振器的振动隔离特性进行了试验验证,试验结果表明,隔振器具有良好的低频振动隔离特性。     

一种计算曲轴非圆磨削中连杆颈受力变形的方法

采用非圆磨削加工曲轴连杆颈时,其圆周方向上各异的刚度系数造成不同转角处连杆颈的变形量各不相同,如不进行补偿将对工件的形状精度产生较大影响.一种曲轴连杆颈受力变形计算方法是通过测定连杆颈上相互垂直的四个点分别受指向其中心的力作用时曲轴的刚度,按照力的分解与合成原理来计算连杆颈位于任意角度、受任意力时的受力变形.采用该方法可以准确、便捷地计算出连杆颈在非圆磨削过程中的受力变形量,使得根据变形大小修正砂轮中心位移的误差补偿策略能真正适用于生产环境,进而保证了非圆磨削曲轴连杆颈的磨削精度.     

柴油机惰轮高频噪声分析与优化试验研究

柴油机高频噪声严重影响发动机主观评价,附件轮系是高频噪声产生的根源之一,利用噪声信号频谱分析和声学相机识别出轮系中惰轮在高转速下产生高频噪声,对振动信号进行频谱分析判断为轴承振动引起。采用双排轴承减小游隙,克服单排轴承游隙过大问题降低轴承噪声。同时诊断出轴承固定支座刚度不足,对轴承振动产生较大影响,使轴承振动加剧放大轴承噪声,通过提高轴承安装支座刚度大幅度降低轴承振动和噪声。     

新能源高速电机台架“L型”支座振动分析

在进行中车某新能源电机测试时,测试台架在运行到10000～10500rpm时发生振动异常,振动烈度严重超标。因此,建立被测电机和"L型"支座的有限元模型,通过模态分析,发现振动异常为"L"型支座一阶固态频率在电机工作频率范围内所致,于是优化"L"型支座结构,通过模态分析和谐响应分析论证了结构的安全性,并进一步通过试验论证了优化后的结构振动大幅度下降,可为电机支座设计避开共振和刚度是否满足要求提供参考。     

斜切连杆大头形状设计

本文利用光弹性方法及有限元方法分析了斜切连杆大头受力和变形,讨论了切分角度及大头各部刚度分配对连杆应力及变形的影响,讨论了大头孔的变形。提出一些衡量大头设计优劣的标准,如切分面上切向力分配系数、大头孔失圆率等。另外提出了大头设计的对等刚度原则。     

铣喷油泵上体三平面夹具

我厂在加工喷油泵上体三个平面中,因加工量比较大,铣削过程中经常产生振动造成误差,若加大夹紧力,又受工件璧薄所限(工件受力大容易变形)。针对上述情况,我们设计制造了铣喷油泵上体三个平面夹具(附图)。一、夹具结构在底板23上分别用两个螺钉17紧固左支座3及右支座11,使之与底板23连成一体。在左支座3上的螺钉4,同时紧固着定位套24和弹簧夹头5,定位套24右端面安装两个定位销7,定位套24内孔及定位销7都是定位工件用。与弹簧夹头5内锥面配合的心轴6受左摆杆1、连杆8、右摆杆19和顶杆10     

连杆螺栓拧紧技术及可靠性分析

连杆螺栓作为发动机连杆组系统的重要组成部分,连杆螺栓主要作用是连接连杆大头盖、连杆大头轴瓦和连杆体,承受连杆组系统的所有受力,因此连杆螺栓受到的是拉伸、弯曲等交变载荷和横向振动载荷。由于连杆螺栓工作环境工况恶劣,容易出现断裂失效,若连杆螺栓失效,整个发动机将发生恶性破坏,致使发动机报废,危及试验人员的人身安全。因此保证连杆螺栓的可靠性,有利于保持整个发动机的稳定性和可靠性。     

小尺度磁敏弹性体支座的结构设计及性能分析

传统被动支座受自身材料和结构性能限制,无法通过调节结构参数来抵抗大冲击振动力的破坏,其抗冲与耗能能力有限。将模量、阻尼损耗因子可调的磁敏弹性体引入到支座结构设计中,从抗冲防振的力学性能需求出发,兼顾考虑其机械和磁学性能,基于相似理论提出了剪切模式下的小尺度磁敏弹性体支座结构设计方法,利用Maxwell有限元软件对其磁路进行仿真优化,根据理论公式计算了刚度,并加工出小尺度支座样机,通过MTS测试机对其性能进行测试。结果表明,在外加可控激励电流条件下,磁敏弹性体支座的最大横向刚度和最大横向阻尼分别增加了43.9%、77.5%,理论刚度值与试验刚度值吻合较好,可望按该方法设计出支座来提高结构系统的抗冲隔振和耗能能力。     

磁悬浮高速转子基于位移刚度力超前前馈补偿的高精度自动平衡方法

磁悬浮转子高速旋转时产生与转速同频的不平衡振动,向外界传递振动力,干扰外部动力学环境。为消除同频不平衡振动力(即自动平衡),可采用消除同频电流与补偿位移刚度力相结合的轴承力消除方法,但磁轴承功放环节的低通特性使位移刚度力补偿存在误差,并降低系统稳定性,且上述影响随转速升高而显著增大。为增强自动平衡效果,提出一种基于位移刚度力超前前馈补偿的高精度自动平衡方法,在消除同频电流的同时,采用不平衡量—电流前馈以补偿同频位移刚度力,并引入功放的简化逆模型对前馈量进行超前校正,消除功放低通特性的影响。对该方法进行仿真和试验验证,仿真结果同频轴承力减小到无超前校正时的20%,试验结果同频振动加速度减小到无超前校正时的28%,验证了该方法的有效性。     

康复机器人准零刚度隔振特性分析与实验

为了解决康复机器人低频振动对人体的影响问题,提出并设计一种具有准零刚度特性的新型被动隔振机构,它由两个对称的具有负刚度特性的拉伸弹簧并联一个线性正刚度弹簧实现。首先,通过静力学特性,建立此隔振机构的力-位移和刚度-位移关系式,得出机构在静态平衡位置处具有准零刚度特性的参数条件;其次,通过动力学特性,建立其分别在简谐力和简谐位移激励下的非线性微分动力学方程,采用谐波平衡法分析机构参数与激励对系统力传递率、位移传递率的影响;最后,通过实验验证在有、无负刚度情况下,输入与输出的曲线。结果表明,在有负刚度机构的情况下,隔振系统具有一定范围的准零刚度特性,且低频隔振性能较好,达到了高静态、低动态刚度的效果。本研究对机器人低频隔振具有创新性和指导意义。     

轴承载荷对转子系统各支承的耦合振动分析

以多支承转子 轴承 弹性基础系统为研究对象,对多支承转子系统某支承处轴承载荷变化引起不同支承点处轴及轴承的耦合振动响应进行了研究。首先,建立了多支承转子系统支承间的耦合振动模型,并进行了仿真和试验,耦合振动模型考虑了每个支承处的油膜耦合效应,通过轴承载荷敏感度矩阵得到各支承耦合力;然后,利用龙格库塔法对油膜刚度为定刚度和动刚度两种情况下的转子系统进行了数值分析及仿真;最后,在8支承转子试验台上进行试验,采取改变某一支承处的位移来得到轴承载荷的变化,并提取各支承处的振动信号。结果表明,轴承位置在稳态和瞬态两种情况下改变时振动响应明显不同,油膜刚度为动刚度的分析结果更为合理。     

内燃机配气机构噪声控制

为降低内燃机配气机构振动噪声,以某125型摩托车发动机配气机构为研究对象,利用高次多项式对凸轮型线进行优化设计.配气机构多体动力学仿真表明:优化后的配气机构没有出现"飞脱"和"反跳"现象,进、排气气门丰满程度有所增加,在各个转速下,气门的最大振动加速度降低了65%左右,气门与摇臂的撞击力有所降低,且气门与气门座间的撞击力明显下降.在此基础上,制作了凸轮样件并对优化前后配气机构进行声功率测试试验.结果表明:在测量转速范围内声功率级均降低1.5～2dB.     

声腔-弹性板结构在不同激励下声辐射特性研究

以声腔-弹性板声振耦合模型为研究对象,对比分析该模型在点力激励和点声源激励下,激励位置、声腔厚度以及弹性边界等对弹性板声辐射功率、表面振速和腔内声压的影响及两种情况下的区别。弹性板的振动位移函数通过谱几何方法得到,并采用Hamliton原理,充分考虑了板的振动与板两侧声场之间的耦合。利用Rayleigh积分,可计算出弹性板的声辐射特性参数。结果表明,在简支约束情况时,点力和点声源两种激励下,激励位置、声腔厚度和弹性边界对板的声辐射功率、表面振速和腔内声压有不同的变化。在薄声腔时,点力激励下,声腔个别模态对板有明显影响。点声源激励下,模型耦合作用明显,弹性板的声辐射功率、表面振速和腔内声压主要受到耦合模态的影响,且点声源的耦合作用明显强于点力作用。相较于扭转刚度,直线刚度对声辐射的影响更大。     

综合环境试验离心机静平衡调整系统设计

为了实现综合环境试验离心机自动、精确的配平,减小离心机运转过程中的不平衡力,设计了由电机-减速器、同步带、螺纹副、导轨滑块及4个摇杆测力传感器组成的静平衡调整系统。根据4个摇杆测力传感器的信息,移动配重块,实现静平衡调整。计算了配重块移动所需的电机功率和转矩,分析了调节螺母和拉力带组成的螺纹副在离心机满载荷运转时的应力、应变。结果表明,静平衡调整系统可以满足综合环境试验离心机配平的要求。     

主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承过程中的非线性动力学

用有限元法建立了任意个由滚动轴承组成的固定间隙备用轴承-主动电磁轴承-多盘多质量转子系统在主动电磁轴承失效前后的动力学方程,以一个多盘转子系统为例分析了主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承过程中的瞬态非线性动力学特性,讨论了柔性备用轴承的支撑刚度、支撑阻尼和间隙对转子在坠落过程中动力特性的影响。结果表明采用具有较大阻尼柔性结构的备用轴承能够显著地改善转子坠落在备用轴承上的瞬态动力特性,抑制转子在坠落过程中可能出现具有较大振动和冲击力的全间隙区的涡动运动,减小转子坠落对备用轴承寿命和可靠性的影响。柔性结构备用轴承的支撑阻尼越大,支撑刚度越小,间隙越大,转子坠落后出现全间隙区涡动运动的可能性越小。     

高速转子系统振动控制技术评述

高速转子系统在正常工作过程中必须通过临界转速,此时由于不平衡质量的作用,转子系统会产生共振,导致强烈的振动。降低系统支承刚度以降低临界转速、增大支承阻尼,以减小振幅,这些措施可以抑制系统通过临界转速时的振动幅值和外传力。在振动被动控制技术中,常用弹性支承和挤压油膜阻尼器、金属橡胶减振器、高聚物复合材料减振结构等,降低系统支承刚度,增大支承阻尼,以减小系统振动;在主动控制技术中,通过主动控制挤压油膜阻尼器的参数,改变支承的刚度和阻尼的大小,以控制系统的振动;以及采用形状记忆合金调节器、电磁阻尼器、压电调器等装置,来主动控制系统的振动。目前控制技术仍存在装置结构复杂、性能不稳定等问题,采用粘弹阻尼复合材料与滚动轴承钢外圈复合结构的一体化滚动轴承,足一种有发展前途的研究方向。     

基于有限元法的柔性附着塔式起重机结构性能研究

柔性附着塔式起重机常用于热电厂冷却塔等特殊建筑的施工中。针对柔性附着塔式起重机,利用有限元法分析了附着层数对柔性附着塔机塔身强度及附着钢丝绳内力的影响;并在弹性范围内通过非线性大变形计算,得到柔性附着塔机附着钢丝绳刚度及附着钢丝绳预拉力对柔性附着塔机塔身强度、静刚度、动刚度的变化曲线;同时分析了柔性附着钢丝绳截面参数及预拉力对钢丝绳最大内力的影响关系变化曲线,为柔性附着塔机柔性附着参数的确定提供了设计依据。     

A variable stiffness mechanism for a movable magnet track of a linear motor stage

A movable magnet track for a linear motor stage changes the reaction force of a magnet track into vibration energy and reduces the stage base vibration. Although a movable magnet track can reduce the base vibration, the dynamic characteristic of the movable magnet track may be modified against the motion profile variation. This paper presents a variable stiffness mechanism for a movable magnet track of a linear motor stage. First, we introduce a passive Reaction force compensation (RFC) using a movable magnet track, and the Negative stiffness mechanism (NSM). Then, the variable stiffness mechanism using the NSM is used to reduce the stage base vibration. Lastly, simulations are performed using a linear motor motion stage with the NSM and the movable magnet track. The variable stiffness mechanism using the NSM not only reduces the reaction force but also adjusts the dynamic characteristic of the system.