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。     

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。     

从动轴粘滞阻尼器安装对齿轮轴系减振的实验研究

针对齿轮箱较为复杂的振动与噪声问题,对齿轮轴系振动特性及粘滞阻尼器的减振特性进行了研究,并提出了一种新型粘滞阻尼器用于控制齿轮轴系的振动。该粘滞阻尼器通过轴承与齿轮轴连接实施了齿轮轴系振动能量的消耗,从而达到了减振的目的。搭建了粘滞阻尼器—齿轮减速箱实验台,对粘滞阻尼器作用于输出轴时对齿轮轴系统减振特性进行了实验研究。研究结果表明,该粘滞阻尼器能有效抑制齿轮轴系的振动的各频率成分,减振幅度主动轴和从动轴分别高达55.4%和65.2%,从而可保证齿轮轴系稳定运行。     

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。     

高速大功率密度齿轮传动系统的干摩擦阻尼环减振特性研究

以干摩擦阻尼环对高速大功率密度齿轮传动系统减振特性的影响为研究对象,在考虑干摩擦阻尼环减振作用、轮齿时变啮合刚度、啮合传动误差的基础上,建立干摩擦阻尼环齿轮传动系统的弯扭轴耦合多体动力学模型。设计一套输入最高转速为36 000 r/min、油润滑的齿轮传动系统干摩擦阻尼环减振试验系统,并验证了动力学模型的有效性。研究干摩擦阻尼环结构参数对齿轮传动系统减振特性的影响。结果表明：针对高速大功率密度齿轮传动系统,干摩擦阻尼环具有良好的减振特性,降幅比可以达到20%;通过优化阻尼环结构参数如外圆直径（阻尼环与轮缘间的过盈量）、厚度、宽度等可使齿轮传动系统获得最优减振效果。     

基于ISFD的滑动轴承转子系统不平衡振动抑制研究

由于高转速和大功率的需要，现有很多转子设备往往是基于滑动轴承设计的，因而由不平衡故障引起的振动成为影响这些设备安全运行的关键因素。为了探究整体式挤压油膜阻尼器(ISFD)对滑动轴承转子系统因不平衡故障产生振动的抑制效果，对安装有ISFD阻尼支承后的转子系统的不平衡振动响应进行了研究。首先，以实验室现有的转子试验台为基础，设计了安装有滑动轴承的ISFD阻尼支承结构，对ISFD的减振机理进行了介绍；然后，运用有限元方法，研究了ISFD弹性体的径向刚度特性；最后，搭建了单跨对称转子试验台，采用试验的方式，研究了该ISFD阻尼支承结构对转子不平衡振动的抑制效果。研究结果表明：在较宽的载荷范围内，ISFD弹性体的位移值与静载荷呈线性关系，具有优良的线性刚度特性；ISFD具有优良的阻尼特性，可以较好地抑制不同转速工况下滑动轴承转子系统的不平衡振动，在1 800 r/min的工况下，转子在x和y方向的振动降幅分别为38.4%和49.4%;ISFD阻尼支承可以有效抑制滑动轴承转子系统不平衡故障导致的工频振动，在1 600 r/min的工况下，转子在x和y方向的工频振动降幅分别为19.5%和29.4%,...     

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。     

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。     

B655刨床大斜齿轮的修复

B655牛头刨床是设备利用率较高的设备。大修时,一般都要更换摇杆传动小齿轮,但经过几个修理周期后,大斜齿轮的齿面也会因长期使用而磨损研伤,造成公法线超差,产生机床噪音,需要进行修复。为了缩短修理周期、保征质量、降低成本,我们应用高度变位修正法修复大斜齿轮,效果很好。修复时,首先根据齿轮磨损情况选取高度变位系数ζ,变位系数的确定,一要保证大斜齿轮齿形磨损部位通过修正后达到精度要求,二要考虑大斜齿轮齿根部位的机械强度,     

直升机斜齿轮传动的动力学特性分析

多轴斜齿轮传动广泛运用于直升机并车级中。通过建立直升机并车级斜齿轮传动动力学模型,分析系统的固有特性,获得系统的动态响应,并分析不对称载荷对斜齿轮动力学特性的影响。分析表明,由于系统结构对称性,其固有特性表现出良好的规律性。当输入载荷相同时,输入端齿轮运动对称,某些模态响应被抑制,输出端齿轮只存在扭转振动和轴向振动;当输入载荷不对称时,被抑制的振动会重新产生,且不对称度越大,该振动越显著。     

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。     

直齿轮齿廓修形的实验研究

对3种不同齿廓修形参数的渐开线直齿轮进行了振动和噪声的传动实验研究。实验结果表明，按下述原则设计的修形直齿轮具有较好的减振降噪效果：不计误差的理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉，理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的幅值变化。     

泡沫铝齿轮阻尼塞减振特性有限元分析

为研究泡沫铝阻尼塞在齿轮传动中减振效果,采用ANSYS软件进行模态分析和谐响应分析.结果表明,在齿轮的前4阶固有频率中,有阻尼塞齿轮比无阻尼塞齿轮的固有频率略有提高;齿轮上安装泡沫铝阻尼塞后,齿轮径向和轴向的振动均有降低,且对齿轮轴向振动的抑制效果优于对齿轮径向振动的抑制.     

动力传动用窄斜齿轮的振动

本文介绍动力传动用的窄斜齿轮降低振动的一般理论。文中以端面重合度和轴向重合度为基础,把斜齿轮划分为三个类型。根据对一对斜齿轮的柔度进行理论和实验研究表明,轴向重合度大于1.0可以降低齿轮副的振动。对于那些轴向重合度小于1.0的斜齿轮传动,为降低其在较宽范围载荷条件下的振动,本文推荐了进行齿廓修形的方法。     

粉末冶金温压斜齿轮系统传动性能

使用温压成形技术制造的粉末冶金斜齿轮耐磨性好,成本低.利用有限元法建立了包含齿轮副、传动轴、轴承和箱体的齿轮系统完整的动力学模型.计算了在动态激励下粉末冶金斜齿轮系统的振动响应,通过试验验证了有限元分析模型;研究了粉末冶金斜齿轮传动效率特性.分析了材料因素对齿轮传动效率的影响.结果表明:粉末冶金斜齿轮传动效率比38CrMoAI斜齿轮高,传动更平稳,磨损小,因而具有广阔的应用前景.     

用变位法修换牛头刨床摇杆传动齿轮副

B665型牛头刨床,经过长期使用,摇杆传动齿轮(图1)齿面逐渐磨损,其中小斜齿轮严重,大斜齿轮稍轻。由于牛头刨床工作行程受力大,回程受力小,因而使得大斜齿轮的一车齿数的齿面磨损严重,另一半齿数的齿面磨损较轻。这样,不但使啮合间隙增大,且间隙大小不均,增大机床噪音,影响加工质量。在大修时需要更换这对齿轮副。 经多台实践证 明,采用变位方法修 复大斜齿轮(负变位) 和更换小斜齿轮(正 变位)效果甚好。修 后的机床传动平稳, 噪音小,加工质量可 达到出厂时的标准。 而且可使齿轮到磨损减慢,延长了机床的使用寿命。其具体做法简要总结如下: …     

复杂工况条件下齿轮传动过程中磨损量预测研究

磨损是齿轮传动过程中的主要失效形式,磨损加剧会使齿轮齿侧间隙非线性增大、传动精度下降及齿面冲击力增大,进而导致齿轮传动系统振动加剧,对齿轮传动性能及设备的稳定运行造成重大影响。为了解决上述问题,提出了复杂工况条件下齿轮传动过程中磨损量预测方法。基于形式磨损指数识别并判定齿轮磨损状态,通过深入分析齿轮磨损机制并以此为基础,绘制典型齿轮磨损过程曲线,计算齿轮传动摩擦力矩数值,构建了齿轮磨损量数学模型;再将已知齿轮状态数值输入至所构建模型中,即可得出齿轮预测磨损量,实现齿轮磨损量的预测。试验结果表明,在3种复杂工况条件下,提出的预测模拟数据更接近于实际参数,验证了磨损量预测的精度。     

基于动力吸振器的中空轴系纵向减振研究

针对中空轴系的纵向振动,在轴系内部安置阻尼动力吸振器对其进行了减振设计。结合子结构综合法和传递矩阵法建立了附加阻尼动力吸振器复杂轴系的动力学模型,分析了阻尼动力吸振器与轴系的耦合系统在简谐激励下的动力学响应,并采用了有限元仿真,表明阻尼动力吸振器的加入使得轴系的纵向共振峰得到抑制,轴系共振频率附近的频响曲线趋于平缓。试验结果表明,附加阻尼动力吸振器后的轴系一阶纵向共振峰值下降显著,阻尼动力吸振器对轴系的纵向减振具有显著的效果。在中空轴系内部空间安装吸振器,既不占用多余的空间,又能获得较好的减振效果,可以作为船舶推进轴系纵向减振的一种新选择。     

斜齿轮的齿廓修形的实验研究

本文以一对斜齿轮传动为对象,设计了这对齿轮在传动误差幅值最小时的齿廓修形曲线。作者进一步在齿轮实验台上,实际测量了该对齿轮在修形和未修形时的传动误差波形,与计算波形作了对比,并测量了该对齿轮在实际工况下的相对扭振加速度,证明了齿廓修形方法在齿轮系统减振设计中的突出效用。     

车用空调鼓风机减振结构的改进设计与实验

为减小车用空调鼓风机的振动和噪声水平,设计了三种不同的减振结构进行振动能量大小的对比实验,结果表明采用改进减振结构Ⅰ可降低鼓风机在转子转速1倍频和12倍频处的振动能量;对改进结构Ⅰ采用三种不同的减振材料,并进行了不同减振材料下的实验对比,表明改进结构Ⅰ采用热塑性硫化胶材料时,径向方向上转速1倍频处振动能量最大降幅达46.9%,轴向方向上转速1倍频处振动能量最大降幅达54.3%;径向方向上转速12倍频处振动能量最大降幅达40.7%,轴向方向上转速12倍频处振动能量最大降幅达24.3%,从而极大降低了车用空调鼓风机的振动水平。