基于能量等效的行波型超声波电动机解析模型

提出一种基于能量等效的行波型超声波电动机稳态特性分析计算的解析模型.首先通过能量等效原则将压电复合定子环简化成复合等直梁模型,综合考虑压电复合定子的转动惯量和剪切变形的影响,利用铁木辛柯梁振动理论得到电动机定子振动的频率方程和强迫振动稳态解:其次,对电动机定、转子接触面的滑动状况进行分析,利用弹性接触理论确定了定、转子接触面的力传递模型和效率表达式,通过把定、转子接触面的摩擦损耗和转子的输出功率视为定子强迫振动的等效阻尼损失,由此建立电动机的机械特性和输出功率表达式;最后,仿真和试验分析了不同电动机结构和材料参数以及定子预压力、驱动频率和摩擦层厚度等对电动机振动特性和机械特性的影响,试验证明了该模型的有效性和适用范围.     

船用电动机电磁振动及电磁辐射噪声数值仿真研究

采用电磁和结构耦合的分析方法,利用基于Ansys的有限元法分析了电动机的电磁振动响应以及其气隙中的电磁场辐射噪声的声场分布,同时根据数值计算结果分析了电磁噪声产生的原因,并提出了抑制电磁噪声的方法,可为电动机的设计及生产提供理论指导。     

扭纵复合型超声电动机的时域驱动模型

基于动力学原理，提出了一种扭纵复合型超声电动机（ＴＬＨＵＳＭ）的时域驱动模型。该模型可以模拟计算超声电动机的转速、转矩和效率等特性。试验表明，用提出的模型计算的超声电动机的负载特性和效率与试验结果一致。该模型可研究预压力、定子两路振动振幅及其振动相位差等输入参数对电动机负载特性的影响，用于指导这类超声电动机的设计和性能评价。     

锥形超声波悬浮轴承悬浮机理研究

提出了锥形超声波悬浮电动机转子轴承结构,建立了振动平行板气体挤压膜模型,通过有限元分析,确定周期内压力平均值大于零。利用相同理论,对超声波悬浮轴承承载气膜进行分析,通过试验测试不同质量轴承帽的悬浮间隙,并与分析结果进行对比。结果表明:利用超声振动形成承载气膜在压力周期内能够实现对电动机转子的悬浮,悬浮间隙越小,承载刚度越好,转子越稳定。     

基于销/盘试验机的摩擦噪声试验与仿真研究

为了研究摩擦噪声的产生机制和影响因素,利用销/盘试验机对以转子式压缩机曲轴-法兰材料制成的销/盘试样进行摩擦噪声试验研究;应用ABAQUS有限元软件,建立销/盘试验机有限元模型,利用复特征值分析方法预测该系统摩擦噪声的主频,并与试验结果进行对比;讨论相关参数对系统的稳定性和摩擦噪声的影响。结果表明：销与盘法向和横向振动的耦合是引起系统自激振动和摩擦噪声的重要因素;当系统摩擦界面处的摩擦因数大于系统临界摩擦因数时,系统开始出现不稳定振动,且摩擦因数越大,系统越不稳定,越易出现摩擦噪声;法向载荷对系统稳定性的影响不大;选择具有合适弹性模量的摩擦副材料可以抑制摩擦噪声的产生。     

摩擦片-卡簧系统摩擦噪声测试与仿真分析

为了研究摩擦片-卡簧系统摩擦产生的振动噪声机理,文中建立了摩擦片-卡簧-卡钳系统的三维几何模型,运用有限元方法对卡簧进行了模态分析,得到了卡簧的主要模态振型和固有频率。进一步搭建摩擦片-卡簧-卡钳系统振动噪声测试试验台,对摩擦片两端分别与卡簧摩擦引起的振动和噪声进行试验测试,获取了卡簧主要的振动和噪声频率。通过对卡簧固有频率和振型、振动和噪声的频率及主要振动方向的对比分析发现,产生的振动和噪声频率分别为1 565,2 914,4 800 Hz,主要振动方向分别与卡簧第7,11及15阶模态频率和振型方向具有较好的一致性,摩擦产生的振动和噪声与卡簧固有特性相关。文中所做研究为进一步优化刹车片-卡簧结构参数,抑制卡簧摩擦噪声提供了参考。     

基于声固耦合模型的车内低频结构噪声响应分析

根据模态相似原则建立某重型商用车简化的驾驶室有限元模型。在此基础之上建立驾驶室的声固耦合模型,并利用声学模态试验验证了模型的正确性。通过实车道路试验测量怠速工况和匀速行驶工况下驾驶室悬置点的激励信号和车内振动噪声响应信号。将测量的激励信号施加于声固耦合模型进行频率响应分析,计算20～200 Hz范围的车内结构噪声。将得到的振动噪声响应仿真结果与试验结果进行对比分析。分析表明,仿真响应频谱能够反映出激励谱和模态的影响,与试验结果相符。利用此模型预测车内振动噪声水平,也具有较高精度。     

行波超声电机定、转子接触状态试验分析

行波超声电机的接触模型是建立在定、转子是光滑接触表面的假设上,而实际中定、转子的接触面是粗糙的.针对这一问题,通过试验研究行波超声电机定子表面摩擦层在预压力下的变形规律;利用Polytec公司PSV-300F-B型高频扫描激光测振系统测试工作状态下的定子振动的频率、幅值和速度随预压力变化的规律;并利用电接触法测试定、转子的接触状态.试验结果表明,Ф60行波超声电机的预压力在100 N以上,此时摩擦层的变形量同自由定子(未加上转子)的振幅在同一个数量级上;在预压力下定子的振动幅值和速度大幅下降;工作中定、转子不会产生脱离.这说明传统的接触模型不能够正确地反映定、转子的接触状态.     

波形弹簧力学性能研究及其在电机中的应用

波形弹簧在中小型电机中应用广泛,能够调节轴承的预压力和工作游隙,使轴承运行在最佳润滑和滚动状态,从而有效抑制电机运行过程中所产生的振动和噪声,延长轴承及电机的使用寿命。对国产波形弹簧进行力学性能研究,通过压力试验和有限元分析,确认其弹力与变形的关系。同时对某型号电机轴向尺寸链进行计算,合理设计波形弹簧可容空间,进而提高电机的设计精度。     

液压柱塞泵压力脉动函数的仿真分析

流量脉动会引起压力脉动,从而影响液压系统的工作性能,引起结构振动和辐射噪声,会造成液压元件和系统的疲劳破坏,因此仿真分析流量脉动和压力脉动函数对于有效抑制液压柱塞泵的振动和正确设计液压柱塞泵具有重要价值。笔者针对液压泵系统进行定量的振动与噪声分析时所必须具备的激励函数,首先,详细分析了液压泵系统的运行特性,采用傅里叶(Fourier)级数模拟液压泵系统激励函数;然后,建立了压力脉动函数模型;最后,模拟了压力脉动的函数曲线,解决了液压泵系统振动与噪声分析所必需的激励问题。该文为进一步研究液压柱塞泵的定量振动与噪声的响应提供了脉动激励描述,具有理论意义和实际应用价值。     

摩擦驱动型压电叠堆直线电机的工作原理

以一种典型的摩擦驱动型压电叠堆直线电机结构为例,对摩擦驱动型压电叠堆直线电机的振动摩擦驱动机理进行研究。结合电机系统的振动脱离模型,分析了电机定子与动子脱离的力学条件,进而分析电机结构参数和工作参数对椭圆运动和振动脱离性能的影响。对原理样机进行了试验研究,结果表明,压电叠堆的激励电压、激励频率和电机的预压力对电机的振动脱离性能有显著影响。     

The noise reduction of a DC motor using multi-body dynamics

The DC motor of a vehicle may cause noise and vibration due to high-speed revolution, which can make a driver feel uncomfortable There have been various studies attempting to solve these problems, mostly focusing on the causes of noise and vibration and a means of preventing them The CAE methodology is more efficient than a real test for the purpose of looking for various design parameters to reduce the noise and vibration of the DC motor In this study, a design process for reducing brush noise is presented with the use of a computer model, which is made by using a multi-body dynamics program (DADS) The design parameters to reduce the brush noise and vibration were proposed using a computer model They were used to reduce the noise and vibration of the DC motor and verified by the test tesults of the fan DC motor in the vehicle This method may be applicable to various DC motors     

大力矩应力型纵扭复合超声电机

研究了一种双转子应力型纵扭复合型超声电机,对该电机进行了结构设计,提出了纵振压电陶瓷片全部放置在定子端面上的结构,同时深入分析了电机的工作机理。利用有限元分析软件ANSYS详细分析了影响定子1阶扭振模态和电机整体2阶纵振模态的结构参数,并提出了针对应力型纵扭复合超声电机的模态频率一致性的设计方法。对研制出的Φ20 mm双转子应力型纵扭复合超声电机样机进行了振动特性以及使用不同预压力弹簧时的负载特性实验研究,结果表明:电机的纵振特性与施加在转子上的预压力有关;使用非线性预压力弹簧时,电机输出负载特性较好,其中Φ20 mm样机的堵转力矩达到了1.28 N.m。     

直线超声电机柔性夹持元件的设计

设计了一种带有柔性铰链的直线超声电机夹持元件,夹持元件的两边和中间带有圆弧柔性铰链。两边的柔性铰链起弹簧作用,以便施加合适的预压力;中间的柔性铰链能够消除定子装配中的附加应力,减小定子装配对定子振动模态的影响。利用有限元方法分析了柔性铰链的变形量与预压力的关系。实验结果表明,直线超声电机夹框的位移与预压力成线性关系,并与有限元计算结果一致。柔性夹持元件装配的定子没有干扰模态,两相模态一致性好,并具有线性的边界条件。     

轻型客车驱动桥振动噪声源分析与改进

对某轻型客车后驱动桥进行传动系台架试验并分析其振动噪声异常的原因,通过逆向工程方法建立后桥的三维数字化模型和有限元模型并做有限元模态分析,通过模态试验对有限元模型进行了验证。针对双曲面齿轮对冲击过大、桥壳整体弯曲共振和桥壳后盖局部共振等问题提出改进措施并通过台架试验加以验证。试验结果表明,振动噪声降低明显,改进措施切实有效。     

圆柱—球体多自由度超声电机设计的若干问题

首先介绍了圆柱 球体多自由度超声电机及其工作原理。在此基础上 ,从实现该种电机的运动和提高其输出性能的角度出发 ,提出了电机的设计要求。分析了振动模态、工作频率、工作振幅、压电元件的位置、安装支座的位置、定转子间的预压力、干扰模态对该种电机性能的影响 ,进而阐明了满足电机设计要求所采取的技术途径。     

新能源汽车驱动电机轴承噪声分析及改进措施

针对新能源汽车驱动电动机噪声大的问题,从新能源汽车中央电动机皮带传动结构的驱动总成形式入手,分析了不同径向载荷和转速下轴承的受力情况,采用西门子LMS便携式振动噪声分析仪对电动机噪声来源进行分析,发现电动机嘀嗒声可能由保持架与钢球碰撞产生.提出采用工程塑料保持架进行降噪处理,对使用不同材料保持架的轴承进行噪声对比,并分...     

基于刚柔耦合的行星齿轮减速器减振降噪研究

针对某精密行星齿轮减速器的振动噪声问题,通过Romax Designer软件建立刚柔耦合动力学模型;并对减速器箱体进行模态分析,提取箱体的前六阶约束模态振型和固有频率,确定产生噪声的共振频率点;同时分析了齿轮传动误差、齿轮时变啮合刚度等激励的特性.提出通过齿轮修形降低减速器内部动态激励进而减小振动和噪声的方法,并使用L...     

Adaptive PI control strategy for flat permanent magnet linear synchronous motor vibration suppression

Due to low damping ratio,flat permanent magnet linear synchronous motor’s vibration is difficult to be damped and the accuracy is limited.The vibration suppressing results are not good enough in the existing research because only the longitudinal direction vibration is considered while the normal direction vibration is neglected.The parameters of the direct-axis current controller are set to be the same as those of the quadrature-axis current controller commonly.This causes contradiction between signal noise and response.To suppress the vibration,the electromagnetic force model of the flat permanent magnet synchronous linear motor is formulated first.Through the analysis of the effect that direct-axis current noise and quadrature-axis current noise have on both direction vibration,it can be declared that the conclusion that longitudinal direction vibration is only related to the quadrature-axis current noise while the normal direction vibration is related to both the quadrature-axis current noise and direct-axis current noise.Then,the simulation test on current loop with a low-pass filter is conducted and the results show that the low-pass filter can not suppress the vibration but makes the vibration more severe.So a vibration suppressing strategy that the proportional gain of direct-axis current controller adapted according to quadrature-axis reference current is proposed.This control strategy can suppress motor vibration by suppressing direct-axis current noise.The experiments results about the effect of K p and T i on normal direction vibration,longitudinal vibration and the position step response show that this strategy suppresses vibration effectively while the motor’s motion performance is not affected.The maximum reduction of vibration can be up to 40%.In addition,current test under rated load condition is also conducted and the results show that the control strategy can avoid the conflict between the direct-axis current and the quadrature-axis current under typical load.Adaptive PI control strategy can effectively suppress the flat permanent magnet linear synchronous motor’s vibration without affecting the motor’s performance.     

应用粘弹阻尼材料的飞机座舱振动噪声控制实验研究

针对特殊情况下飞机座舱内部振动噪声过大的实际情况 ,本文对其进行了振动噪声被动控制实验研究。以某飞机座舱模型为研究对象 ,应用粘弹阻尼材料成功实现了一套飞机座舱模型振动噪声被动控制系统。同时利用比利时 L MS国际公司的 Cada- X L MS结构动力学分析系统建立了一套完整的振动噪声控制性能测试系统 ,可广泛应用于各种被动、主动控制系统的振动噪声控制性能测试。最后利用该测试系统对上述飞机座舱模型振动噪声被动控制系统进行了控制性能测试实验 ,结果表明控制效果良好 ,说明了此方法可以用于飞机座舱的振动噪声控制。