皮带驱动机构非线性研究进展与机电耦联动力学模型

以机械工程中普遍应用的传动装置皮带驱动机构为研究对象,分析了皮带驱动机构的原理、发展概况、应用和存在问题。指出皮带驱动机构的振动实质是非线性振动,包括扭转振动和横向振动。应用机电耦联动力学方法建立皮带驱动机构机电耦联模型。该模型考虑驱动电机、带、轮以及偏心等因素的影响。     

皮带驱动机构非线性研究进展与机电耦联动力学模型

以机械工程中普遍应用的传动装置皮带驱动机构为研究对象,分析了皮带驱动机构的原理、发展概况、应用和存在问题.指出皮带驱动机构的振动实质是非线性振动,包括扭转振动和横向振动.应用机电耦联动力学方法建立皮带驱动机构机电耦联模型.该模型考虑驱动电机、带、轮以及偏心等因素的影响.     

大偏心量摆线针轮减速器设计与分析

目的 通过摆线针轮传动原理，分析大偏心量摆线针轮机构的传动误差，探究大偏心量摆线轮几何建模和传动性能的分析方法。方法 通过切削加工模拟法得到摆线轮齿廓，采用多体动力学分析软件ADAMS建立RV减速器虚拟样机模型实现传动误差分析。结果 得到了不同偏心量的RV减速器传动误差。偏心量越大，RV减速器的平均绝对值误差越小、振动越小、传动越平稳、背隙越小。因此，加大偏心量能够减小传动误差的波动，减小背隙，获得更为平稳的传动性能。结论 本文提出的大偏心量摆线轮设计方法可为RV减速器创新设计提供方向。     

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.     

不平衡量对汽车水泵轴承载荷及寿命的影响

汽车水泵轴承的寿命与其承受的载荷关系密切,而载荷大小与回转构件的不平衡量有关,如何在计入不平衡量的条件下精确计算其载荷和寿命是目前面临的难点之一。建立了考虑构件偏心不平衡量的水泵轴承载荷及寿命的计算模型。以WR3258152型汽车水泵轴承为研究对象,研究了风扇和带轮的偏心不平衡量对汽车水泵轴承当量动载荷和寿命的影响。计算结果表明:风扇和带轮的偏心不平衡量会引起汽车水泵轴承两列滚动体径向载荷较大的波动,轴承的计算寿命也因风扇和带轮偏心不平衡量的变化而按照一定规律减少。     

太阳轮偏心误差对人字齿行星传动动态特性影响

以人字齿行星齿轮为研究对象,考虑人字齿轮实际结构,基于集中参数理论,建立计入各个构件轴向振动的人字齿轮行星传动广义动力学模型,建模中考虑制造偏心误差和齿廓误差、轴承支撑刚度、轮齿时变啮合刚度和陀螺效应等影响因素.该模型可用于具有不同类型制造误差和任意数目行星轮的人字齿行星传动振动性能分析.采用数值算法求解系统受迫振动响应,分别分析了时域和频域动态响应.以太阳轮制造偏心误差Es为例,着重研究Es对人字齿行星传动动态特性影响规律.结果表明:制造误差Es增强了人字齿行星传动系统中的动态响应以及动态啮合力的波动.     

同步带传动中张紧轮安装位置的优化设计

针对安装有张紧同步带轮的两轮同步带传动装置,导出了同步带的总长度.为使同步带在传动过程中由于带轮偏心的影响而产生的弹性变形的变化量最小,给出了带长变化量的目标函数、优化方法及相应的约束条件,并通过算例进行了验证,为保证同步带传动的精度和安装提供了理论基础.     

轮毂电机气隙偏心下不平衡电磁力与转子系统振动特性分析

相对于传统电机,轮毂电机在电动车行驶过程中,由于路面激励等外界因素的作用,定转子之间会更容易产生偏心,造成轮毂电机气隙不均匀而产生不平衡磁拉力,影响轮毂电机的运行。以一种表贴式永磁同步轮毂电机为研究对象,建立等效的转子动力学模型。通过解析计算和Maxwell Ansoft软件分析了气隙偏心下轮毂电机电磁力的变化情况,并将不平衡电磁力带入等效转子系统运动方程,运用隐式Newmark积分法对转子系统在不平衡电磁力、质量偏心和初始误差偏心影响下的动力响应进行计算。结果表明:气隙偏心会产生特定频率的不平衡磁拉力,增大质量偏心会减轻不平衡磁拉力对转子系统的影响,并且初始位置误差偏心会使转子轴心朝偏心方向偏移,并会与重力相互作用。研究结果可为分析电动车用轮毂电机定转子的振动和后续的控制奠定基础。     

工业机器人RV减速器传动误差分析

以RV减速器为研究对象,结合其第2级摆线针轮传动机构的多齿啮合特性,采用作用线增量法,分析了各个针齿与摆线轮啮合处的原始误差造成的摆线轮自转误差,得到多齿啮合下的摆线轮输出转角误差,并以此为基础,建立了传动误差分析模型,研究了各个构件的原始误差对输出转角误差的影响规律,揭示了各个构件的原始误差的传递过程。对320E样机进行了实例计算和实验研究,结果表明:输出盘轴孔偏心误差对样机的传动误差影响最大,其次是摆线轮齿形误差和曲柄轴偏心误差,行星轮偏心误差的影响最小;位于低速级的原始误差影响较大,而位于高速级的原始误差影响较小;输出盘与行星架相联造成的反馈引起的传动误差很小,但在精密传动中仍不可忽略。     

偏心敏感部件整体式隔振系统建模与分析

在航空航天领域,往往采用整体式隔振(WBVI)系统保护敏感设备。敏感设备质量偏心的存在会改变隔振系统的动力学特性,引起线振动与角振动的耦合,不仅增加了隔振系统设计的难度,而且会影响敏感设备的性能和工作精度。本文根据Lagrange方程建立了偏心敏感部件整体式隔振系统的动力学模型,其刚度矩阵和阻尼矩阵的非零非对角线元素体现了不同方向振动的耦合;依据此模型对系统进行了模态分析、谐响分析和宽频随机响应分析,并研究了谐振频率、响应峰值及对应频率、随机响应均方根值与偏心之间的关系。结果表明偏心的存在改变了系统的动力学特性,引起了不同方向振动的相互耦合,对结构动力学特性和响应特性有着不可忽略的影响。     

轮式装载机可控油气减振装置组合阀块

设计开发出轮式装载机可控油气减振装置组合阀块,在轮式装载机可控油气减振装置中的应用提高了轮式装载机的行驶稳定性,降低轮式装载机高速行驶和负载行驶中产生的振动,削减由于振动对轮式装载机所造成的危害。     

砂轮不平衡量对磨削表面粗糙度影响的研究

本文建立了一种新的由砂轮不平衡量引起的砂轮架及主轴系统振动力学模型。对磨床砂轮主轴的摆动与磨削表面粗糙度的关系进行了理论分析和实验分析。两种分析结果基本一致。最后，给出了一种降低由主轴摆动引起的磨削表面粗糙度及拉毛现象的方法。     

转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析

针对轮毂电机转矩波动激励引起的电动轮系统振动问题,通过台架试验测得了电动轮运行工况下振动加速度信号,揭示了电动轮系统纵向振动的阶次特征和高频特性.基于电机电磁转矩解析模型从磁场相互作用的角度分析了永磁体磁场非正弦分布和电流谐波对转矩波动的贡献,进而解释了电动轮阶次振动的来源,即电动轮6.0阶振动由永磁体非正弦分布引起;1.0阶振动主要由电流谐波引起;6.5阶振动则由电流谐波和永磁体非正弦分布共同引起.为解释电动轮高频振动现象建立了基于刚性环理论的电动轮动力学模型并进行模态分析,结果表明,电动轮3个共振峰处高频振动分别对应轮胎和车轮同向旋转、反向旋转和纵向平移模态.     

基于新欧洲行驶循环的轮边驱动电动汽车平顺性仿真及优化

针对某型轮边驱动电动汽车,为提高车辆平顺性能,推导其动力学微分方程,在MATLAB/Simulink中建立1/4车辆平顺性仿真模型,在新欧洲行驶循环(new european driving cycle,NEDC)工况下,以车身加速度和车轮动载荷为指标,与吸振式轮边驱动电动汽车对比其平顺性能。针对吸振式轮边驱动电动汽车,以车轮最大振动位移的最小值为目标函数对其悬架与吸振器参数进行优化设计,并进行仿真对比。仿真结果表明,优化后的吸振式轮边驱动电动汽车车身加速度均方根值降低了8. 2%,车轮动载荷均方根值下降了0. 12%,明显改善了车辆平顺性能,对改进轮边驱动电动汽车的行驶平顺性能具有一定的指导意义。     

轧辊磨床颤振的变速抑制方法与动力学建模

轧辊磨削过程中受磨削参数和外界因素的影响,会诱发颤振导致轧辊表面产生振纹,严重影响磨削质量与效率。为了解决磨削中颤振带来的磨削质量问题,基于磨床双时延模型,考虑轧辊与砂轮转速的周期性变化,推导了变速工况下磨削力求解公式,建立了轧辊磨床砂轮与轧辊变速动力学模型。仿真分析了不同转速变化周期、幅值时轧辊磨床的振动特征,模拟了轧辊磨床不同磨削阶段的轧辊磨床颤振抑制方法。同时,将仿真数据与试验数据进行对比,验证了模型的有效性和准确性,为有效地抑制颤振和提高磨削质量提供了一个新的方法与手段。     

机轮刹车振动破坏的仿真分析及优化设计

为了解决刹车机轮振动给机轮组件和刹车装置造成的严重破坏,以刹车机轮为研究对象,建立机轮刹车振动系统力学模型,采用ABAQUS软件对该振动过程进行仿真,提取机轮的固有频率,将仿真结果与试验结果进行对比,得出机轮试验系统出现共振是其产生严重振动的原因。据此提出了改变卡槽数量和增加垫片等优化方案,减小或隔离振动的传递,减轻了刹车力矩的波动,减缓了机轮的振动,并改变静盘受力和组合受力频率,避开机轮的固有频率,避免机轮试验系统出现共振,使机轮的气缸座振动加速度减小了8倍,位移减小了6倍,大幅度减弱了振动程度,提高了该型机轮的使用寿命。     

基于试验模态的方向盘振动控制优化

为解决某中型客车怠速方向盘振动过大问题,采用试验模态分析法,运用BK测试系统分析发现方向盘振动过大的主要原因.通过更换刚度更大方向盘提高固有频率的措施,避免发动机的怠速频率与转向管柱共处半功率频带,从而改善怠速方向盘振动过大的问题.试验验证表明:方向盘怠速振动峰值降低51.4%,达到预期效果,提高车辆的驾驶舒适性并为解决同类问题提供一个可行方法.     

异形截面工作轮的速度特性

冲击压路机由于采用了异形截面工作轮,使这种压路机有了新颖的作业方式.其工作轮与地的接触面形状,轮的滚动状态和对材料的作用方式及效果,与振动压路机的等半径截面工作轮有很大区别.本文采用了按过程分段分析方法,讨论不同状态下工作轮的速度特性,解释了该种轮工作时的宏观现象,文中结论可用于指导冲击压路机设计和制定施工工艺.     

线路不平顺对轮对纵向振动的影响

在常规的机车车辆动力学仿真中,通常不考虑轮对的纵向自由度,可以说轮对纵向振动问题是一个长期以来被忽略的内容．本文的研究发现轮对纵向振动虽然对整车的横向稳定性影响不大。但却对整车的垂向动力学有很大的影响．当轮对纵向振动较大时,会导致机车发生纵向伴随点头的振动,恶化机车的垂向动力学性能．进一步的分析发现,剧烈的轮对纵向振动与轨道的垂向和水平不平顺关系密切．同时存在这两个不平顺是产生轮对纵向共振的前提,在光滑的轨道上不会有纵向共振发生．     

车轮多边形对车辆振动及轮轨力的影响

针对国内车轮多边形现象日益突出,应用ANSYS和SIMPACK软件建立考虑轮对柔性的车辆刚柔耦合系统动力学模型,研究车轮多边形对车辆振动及轮轨力的影响并提出不同阶次的车轮多边形限值.研究表明:轮轨垂向力波动随车轮多边形幅值的增大而增大,但不随多边形阶次的增加而线性增大;轮对弯曲振动频率会与轮对的侧滚与转臂的点头频率相耦合,如果由车轮多边形产生的振动频率在该频率范围内,将会产生共振;根据轮轨力上限值170kN提出300km/h速度下1~20阶车轮多边形波深限值,特别是11阶车轮多边形的波深不宜超过0.07mm.