磁力金属带传动的动力学模型及其振动特性研究

磁力金属带传动是新近提出的一种新型传动方式.本文建立了磁力金属带传动的动力学模型及相应的运动微分方程,导出了磁力金属带传动纵向振动的固有频率和主振型,分析了外界激励对传动系统的影响.研究结果对防止传动系统发生共振,减少弹性滑动,改善传动性能等具有一定的指导意义,并可为磁力金属带传动的动态设计提供理论依据.图2,参10.     

磁力金属带传动设计参数的分析与确定

磁力金属带传动主要是靠电磁力的作用来增加摩擦力而传递运动和动力的 ,是一种新型的摩擦传动 ,具有承载能力大、弹性滑动小、传动准确、效率高等特点 .对磁力金属带传动设计过程中几个常用的设计参数 ,如包角系数、传动比系数及弯曲系数等进行了分析 ,推导出了这些参数的计算公式 ,并确定了其取值范围 ,为磁力金属带传动的设计计算提供了理论依据 .图 4,参 7.     

磁力金属带传动的传动特性分析

介绍了磁力金属带传动的工作原理，分析和探讨了其有效拉力、线速度及弹性滑动率等传动性能，并通过实验测定了相关性能参数。结果表明，磁力金属带传动主要是利用磁场吸引力与初拉力的耦合作用来增加摩擦力进而传递运动和动力的，其传动效率可达95%～98%，而弹性滑动率一般在0.1%以下。     

磁力金属带传动中传动比的影响因素分析

对新型磁力金属带传动中传动比的影响因素，如有效牵引力、初张力、磁感应强度、中心距、小带轮直径及围包角等进行了分析和数值模拟，揭示了传动比随这些影响因素而变化的规律。结果表明，磁力金属带传动的传动比随磁感应强度、初张力及中心距的增大而增大，随围包角及小带轮直径的增大而减小。文中指出，由于磁力的作用，小带轮直径及其围包角均可相应减小，因此，其传动比较普通带传动可增加3～4倍。     

磁力辅助金属带传动的振动分析

在金属带传动中,将稀土永磁体按一定方式安装在带轮上,使其产生一定形式的磁场作用于金属带上,增加了金属带与带轮之间的摩擦力,同时带轮上永磁体的不同排列方式也产生了不同的磁场形态,使金属带产生的作用也不同.利用ANSYS有限元分析软件,对磁场形态进行分析,并且建立了金属带受磁场力作用后横向振动以及扭转振动的力学模型.图8,表2,参8.     

磁力金属带传动效率的理论计算与试验

磁力金属带传动(MBDM)是基于摩擦传动理论和电磁学理论构建的一种新型摩擦传动．研究了MBDM的功率损失及传动效率，分析了其影响因素，并通过实验加以验证．结果表明，MBDM通过电磁吸引力和初张力的耦合作用产生摩擦力，传递运动和动力，具有传动功率大和效率高等特点．MBDM稳定运行时的传动效率可稳定在95％～98％，并随磁感应强度的增加而提高、     

钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响

为了研究钻柱系统的振动模态以及动力学特性，利用动力学理论研究了钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。引入附加质量系数，通过线性化假设，并进行Laplace变换，导出了钻井液排量、井眼直径与钻柱外径的比值与附加质量系数的关系。研究结果表明，钻井液的存在导致钻柱的固有频率与不考虑钻井液相比有较大的下降；钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的作用机理不同，其中环空内钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响要远远大于人们的估计。     

深水钻井工况下隔水管横向振动特性研究

目前,对隔水管的振动研究鲜有涉及深水钻井工况对其横向振动特性的影响。为此,采用牛顿法建立了隔水管横向振动流固耦合模型,利用微分变换法（DTM）对模型进行求解,分析了钻井液排量与密度、张力比、钻柱结构等因素对隔水管横向振动固有频率的影响规律。结果表明,钻井液的存在会减小深水隔水管横向振动固有频率;隔水管横向振动固有频率随钻井液密度的增加而降低,随张力比的增加而增大;钻井液排量和钻柱尺寸对隔水管的横向振动固有频率影响不大。该研究可用于指导深水钻井作业,优化深水钻井工艺参数。     

黏弹性传动结构非线性参数共振的分岔与混沌

研究了非线性参数激励下,黏弹性径向传动结构横向振动的分岔和混沌．采用Kelvin本构关系描述连续体的黏弹性．给出了描述传动结构横向非线性振动的两类控制方程,即偏微分．积分方程和偏微分方程．基于微分求积方法,分别通过两组方程,仿真了径向传动结构横向非线性参数振动的非线性动力学行为．观察并比较了两组方程描述的、结构中点的位移、速度随平均速度以及黏性阻尼的分岔现象以及混沌运动特性．     

振动锤传动齿轮的动态设计

采用有限元方法，对振动锤传动齿轮进行了静态和动态分析，得出了齿轮应力分布云图、变形分布云图和前四阶固有频率及振型。为振动锤传动齿轮的设计和使用提供了可靠的理论依据。     

几种特殊弹性参数对动力总成-悬置系统固有振动特性的影响

为了研究几种特殊弹性参数对动力总成-悬置系统固有振动特性的影响,分别建立了考虑悬置元件的角变形刚度和发动机前端驱动风扇的传动带弹性约束作用的动力总成-悬置系统的振动分析模型。以几种常见车型为例计算了考虑悬置元件角变形刚度前、后动力总成-悬置系统的固有振动特性,同时计算了系统的各阶固有振动频率关于传动带的等效刚度和安装角度参数的变化历程。结果表明:在考虑角变形刚度前、后,动力总成-悬置系统固有振动特性的变化很小;当传动带的刚度逐渐增大时,系统的最高阶振动模态(以侧倾振动为主)频率显著提高;传动带安装角度的增加使第2至6阶固有振动频率产生较大变化。因此,在动力总成-悬置系统固有振动特性的计算过程中一般可以忽略悬置元件角变形刚度影响;而传动带的弹性约束作用则可能显著影响系统的固有振动特性,在建模和计算的过程中应予以重点关注。     

胶带横向弯曲振动的模态分析

本文运用正交各向异性板理论.研究在托辊组间的胶带的横向弯曲振动的幅频特性,并编写了计算程序,其计算结果具有较高的精度和应用价值。     

带式输送机避免共振设计的研究

研究带式输送机的运行过程中避免共振问题·建立了将输送带作为正交各向异性矩形薄板输送带横截面上的自由振动方程,导出了输送带为平形、V形和槽形情况下的SFSF,SCSF,SCSC三种边界的固有频率计算式,编写了基于搜索方法的计算程序,用该程序可以计算出上述三种边界条件的所有固有频率·在此基础上给出了带式输送机应采用减小托辊间距和增大托辊直径的避免共振的设计方法,并用此方法对实际的长距离带式输送机进行了避免共振设计,在应用中避免了共振的发生·     

永磁直驱式带式输送机系统动态特性及能耗分析

为解决传统异步驱动式带式输送机效率低、能耗高的问题,基于机械动力学理论和磁力传动技术,对永磁直驱式带式输送机的运动模型和耗能情况进行深入研究。针对永磁直驱式带式输送机复杂的非线性机电耦合关系问题,以永磁电机驱动的带式输送机为主要研究对象,在带式输送机离散系统的简化动力学模型基础上,引入同步旋转坐标下的永磁同步电机状态方程,建立了基于机电耦合关系的永磁直驱式带式输送机系统模型,并通过Harrsion软启动速度推导出该系统模型在启动过程中的能耗解析式;以矢量控制技术对系统进行仿真分析,得到了永磁直驱式带式输送机的动态特性,表明了带速及张力变化规律符合实际运行工况,并进一步将永磁直驱式带式输送机与异步驱动式带式输送机相比较,得到启动过程的张力和能耗对比图,结果表明:在启动过程中永磁直驱式带式输送机具有更小的张力峰值,同时在整个启动过程中永磁直驱式带式输送机比异步驱动式带式输送机降低了约8%的能耗。     

张紧输送带固有频率的计算

带的横向振动常常是大型输送机系统发生严重故障的原因。应用板壳力学分析了平型、槽型及V型回程带支承段横向振动固有频率的一般情况，确定了带的重要平板模型振动的固有频率。所设计的支架不会对带产生激振而发生共振。     

2(3PUS+S)型并联机构驱动部件振动响应特性分析

本文以一种2(3PUS+S)并联机构模拟人工髋关节摩擦磨损试验为背景,针对目前机构驱动部件振动响应特性分析需要大量理论公式推导的问题,提出了一种驱动部件振动响应特性分析的方法。该方法主要以软件操作为主,简单易懂、测试精度高。本文抓住驱动部件的主体部分——滚珠丝杠副,使用SolidWorks对滚珠丝杠副进行三维建模,将模型导入Adams软件中,进行动力学分析,得到单个滚珠的撞击力曲线图;然后利用Workbench进行模态分析得到系统的固有频率和振型;最后,基于瞬态动力学理论,利用Workbench软件结合滚珠和滚道的撞击力以及系统的固有频率和振型,进行振动响应分析,得到了螺母的加速度振动响应曲线,结果表明：螺母加速度振动响应的振幅和测点位置有关。通过振动响应的分析,可以验证设备可靠性,也为以后的结构参数优化设计提供理论依据。