纯电动汽车高速斜齿轮传动振动特性分析

为研究高转速情况下时变啮合刚度和啮合冲击对斜齿轮传动振动特性的影响,以某纯电动汽车高速斜齿轮传动为研究对象,建立了弯-扭-轴动力学模型；采用改进的基于承载接触分析的计算方法获得时变啮合刚度曲线，并计算了啮合冲击时间及啮合冲击力幅值；分析了时变啮合刚度、啮合冲击以及两者综合3种激励条件下高速斜齿轮传动系统的振动特性。结果表明：时变啮合刚度激励下,在过共振区，转速变化对系统振动的影响不显著；啮合冲击激励以及综合激励条件下,系统振动随转速的升高而增大,与啮合冲击激励相比，综合激励下振动加速度增幅较缓。研究结果可为纯电动汽车高速斜齿轮传动的设计和工程应用提供参考依据。     

立体车库过放液压缓冲系统研究

提出并设计了立体车库过放液压缓冲系统,选型计算了系统关键元件参数,基于AMESim搭建了过放液压缓冲系统仿真模型,得到了载车板速度位移和缓冲缸压缩腔压力流量动态性能曲线,分别研究了不同溢流阀弹簧预压缩量和刚度对缓冲缸压缩腔及载车板位移的影响。仿真结果表明：该系统能有效吸收载车板过放能量;在不发生撞缸的条件下,减小溢流阀弹簧刚度和预压缩量有助于降低缓冲缸压缩腔压力冲击和提高缓冲缸吸能量。     

气体轴承特性模拟及实验验证

针对某30 kW微型燃气轮机用静压气体轴承,开展轴承刚度、承载力及轴系临界转速特征的数值与实验研究。通过离散化可压缩雷诺方程,采用数值迭代方法,获取轴承内气膜压力分布和气膜刚度特性;采用有限元方法,研究转子-轴承系统的模态特性与临界转速;在气体轴承支撑的微型燃气轮机试验台上,采用时域振动信号和不平衡响应曲线等振动测试分析方法,获取轴系的气膜临界转速特性。研究结果表明:研究的该静压气体轴承,其转速在30 000 r/min内动压效应相对于静压效应可以忽略;轴承气膜刚度随着偏心率增大而增大,但当偏心率超过0. 8时,由于出现"静态不稳定区域"导致气膜刚度下降。数值模拟和实验都证实了转子在6 000 r/min和9 000 r/min附近出现了由气膜刚度引起的锥动临界特征。     

新齿滚子链传动设计及动态特性分析

针对链传动中链条及链边振动较大、链条铰链磨损等动态问题,设计一种新齿滚子链传动,建立滚子链及新齿滚子链啮合传动模型,并对链传动动态特性进行仿真分析,研究了链传动在不同转速下啮合冲击力、不均匀系数、摩擦力和链传动横向振动的变化规律。研究结果表明:随着转速的增加,链传动过程中的啮合冲击力、链波动均增加,不均匀系数、摩擦力均减小;在转速小于6000r/min时,链传动横向振动较小,当转速大于6000r/min时,链传动横向振动急剧增加;新齿滚子链传动比标准滚子链传动的啮合冲击力、摩擦力小,传动平稳性好。     

仿生扑翼飞行器驱动机构运转速度波动对比研究

以Delaware大学研制的"Sparrow"MAV(Micro Air Vehicle)扑翼机构为基础进行分析,由于扑翼机构在进行运转的过程中,翅翼等机构本身存在的惯性作用,以及气动力随时间的周期性波动,容易导致电机的运转速度会产生一定的波动,而电机速度波动的大小将直接影响机构各运动副处的振动冲击力,从而影响机构的使用寿命。文中对扑翼驱动机构进行了理论和仿真分析,发现在系统中适当的增加柔性装置可以一定程度地减小运转过程中电机转速的波动大小,同时对增加柔性装置前后,各运动副处的振动冲击力进行了对比仿真分析,发现增加柔性装置后,各运动副处的振动冲击力得到了一定程度地减小。冲击力的减小也可以对飞行过程中的振动与噪声有一定的改善作用。从而使得扑翼飞行器更加适应实际应用环境的需要。     

隔振器抗振动冲击性能试验研究

为了研究隔振器在气垫船振动冲击环境下抗振动冲击性能,提出舱内设备抗振动冲击优选方案,进行了振动冲击试验研究;首先分析了气垫船船用振动冲击环境,确定了试验条件,接着采用了弹簧隔振器和复合型隔振器两种不同结构形式的隔振器对模拟机柜进行了隔振处理,并在模拟机柜典型位置布置测点,采集振动响应;最后对采取两种不同隔振方案的模拟机柜分别进行振动、冲击、冲击后再振动等试验;试验获得冲击前后振动曲线及振动传递率并进行分析对比,结果表明,碟簧隔振器在冲击颠振后的隔振性能明显下降,不能在冲击环境下保持良好的隔振效果,复合型减振器的隔振能力在冲击前后数据一致性较好,满足抗冲击振动条件要求,更适合应用于气垫船等复杂振动冲击环境条件.     

基于ADAMS的碟式分离机主轴系统振动分析

以碟式分离机主轴系统为对象，建立了基于ADAMS的弹性支撑结构、主轴驱动系统及主轴模型。利用柔性体处理主轴变形条件，根据主轴系统的实际约束及工作情况建立了虚拟样机模型。根据主轴系统的幅频响应分析得到系统的临界转速。运用振动模块进行振动频域分析，揭示了主轴系统中转鼓质量和径向弹簧刚度对固有频率的影响。     

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。     

振动能量液压转换器结构与特性研究

针对TBM掘进过程中主机剧烈振动问题和施工环境特点,提出一种基于液压系统的振动能量吸收转换装置。介绍了该转换装置的系统结构组成与工作原理,采用AMESim软件建立该系统的仿真模型。基于仿真模型研究了工况参数和元件参数对振动能量液压转换装置性能的影响规律。分析表明,振动能量油液转换器能实现相应功能。同时,在该结构条件下,液压马达转速随着活塞频率先增加后减小;马达转速随活塞幅值增加而增加但小幅值影响不明显;马达转速上升时间随蓄能器容积增加而增加;单向阀弹簧刚度需进行合理设计,否则转换器不能正常工作。     

对数螺旋锥齿轮啮入冲击理论研究及仿真验证

针对对数螺旋锥齿轮在传动时存在振动噪声的问题,分析确定啮入冲击力是引起噪声的主要原因,并定量计算了啮入冲击力,确定了影响冲击力的主要因素。首先,分析了齿轮的齿面方程,采用逼近法确定了啮入点位置;进而基于位置参数,利用ABAQUS与啮合理论确定了啮合刚度与冲击速度的方程;然后,根据啮合冲击理论,并结合啮合刚度和冲击速度,进一步推导了啮入冲击力的表达式;最后,利用该表达式,对一对典型对数螺旋锥齿轮进行了计算分析。分析表明：齿轮转速、宽度对啮入冲击力影响较大,且近似成线性关系;齿轮传动比为1时,啮入冲击力最大。并通过ABAQUS仿真验证了解析计算的正确性。     

重力负载双动凸轮机构设计

采用8字型凸轮完成双循环作业，利用弹簧反拉平衡重力负载，给出了正弦加速、等速、正弦减速过渡曲线的连续计算公式，对于类似凸轮机构的设计具有一定的指导意义。     

Dynamics of vibro-impact mechanical systems with large dissipation

An n-degree-of-freedom system having placed single stop and subjected to periodic excitation is considered. Based on the analysis of dynamics of the vibratory system with plastic impacts, we introduce a (2n−1)-dimensional map with dynamical variables defined at the impact instants. The nonlinear dynamics of the vibro-impact system is analyzed by using the Poincaré map, in which piecewise property and singularity are found to exist. The piecewise property is caused by the transitions of free flight and sticking motions of the impact mass immediately after the impact, and the singularity of the map is generated via the grazing contact of both the impact mass and the rigid stop and corresponding instability of periodic-impact motions. These properties of the map have been shown to exhibit particular types of sliding and grazing bifurcations of periodic-impact motions under parameter variation. The single-impact periodic motions and disturbed map, associated with free flight motion of the system, are derived analytically. Stability, sliding and period-doubling bifurcations of the single-impact periodic motions are analyzed by the presentation of results for a three-degree-of-freedom plastic impact oscillator. Finally two actual examples, the impact-forming machine and inertial shaker, are considered to further analyze periodic-impact motions and bifurcations of plastic impact oscillators. The free flight and sticking solutions of two impact machines are analyzed numerically, and regions of existence and stability of different periodic-impact motions are therefore presented. The influence of non-standard bifurcations and system parameters on dynamics of the vibro-impact machines is elucidated accordingly.     

塑性碰撞机械振动系统的周期运动和分岔

应用映射的分岔理论研究塑性碰撞机械振动系统特有的两类周期碰撞运动的存在性、分岔和碰撞映射的奇异性,分析两类周期碰撞运动的规律和转迁过程。塑性碰撞振动系统的Poincaré映射具有分段不连续特性和擦边奇异性。塑性碰撞振动系统的部件在碰撞后呈现“粘贴”或“非粘贴”运动,导致该类系统的Poincaré映射具有分段不连续性;碰撞部件的擦边接触导致系统的Poincaré映射具有擦边奇异性。塑性碰撞振动系统Poincaré映射的分段不连续特性和擦边奇异性导致该类系统的周期碰撞运动发生非常规分岔。描述分段不连续性和擦边接触奇异性对系统周期运动和全局分岔的影响,分析塑性碰撞振动系统混沌运动的形成与退出过程。     

某履带式车载电子设备隔振缓冲系统选型试验研究

针对常规车载电子设备隔振缓冲系统选型试验时间长、费用高的缺点 ,本文提出采用同轴向的严酷度拼接的试验方法 ,提高隔振器选型速度。并根据试验结果的对比 ,为车载电子设备隔振缓冲系统合理选型提供了参考依据。     

Dynamics of an impact-forming machine

An impact-forming machine is considered. Dynamics of the impact-forming system are studied with special attention to stability of period n single-impact motion, Hopf bifurcations in non-resonance and weak resonance cases, subharmonic and Hopf bifurcations in 1:4 strong resonance case, codimension two bifurcations and chaotic motions, etc. Period n single-impact motion is derived analytically. The Poincaré section associated with the state of the impact-forming system, just immediately after the impact, is chosen, and then the disturbed map of period n single-impact motion is established. Stability and local bifurcations of period one single-impact motion are analyzed by using the Poincaré map. Local bifurcation analyses and numerical simulation show that period one single-impact motion, in most cases, undergoes period doubling bifurcation or Hopf bifurcation with change of control parameters. Period one single-impact motion undergoes either subharmonic or Hopf bifurcation in 1:4 strong resonance case. The grazing instability occurs in the strong resonance case. Generally on the grazing boundary of periodic-impact motion a new impact in the motion period appears or an impact in the motion period vanishes. Near the points of codimension two bifurcations there exists not only Hopf bifurcation of period one single-impact motion, but also Hopf bifurcation of period two double-impact motion. Finally, the influences of system parameters on periodic motions and global bifurcations of the impact-forming system are discussed. In designing impact tools it is of great interest to achieve the desired periodic impact velocities. In order to facilitate such design, the global bifurcation diagrams for the relative impact velocities of the impact-forming system versus the forcing frequency are plotted, which enable the practicing engineer to select excitation frequency ranges in which stable period one single-impact response can be expected to occur, and to predict the larger impact velocities and shorter impact period of such response. In designing and remaking the impact-forming machine, if some system parameters have been given or limited, the other parameters and forcing frequency can be optimized by analyses of stability and bifurcation of periodic impact motion so that the impact-forming system exhibits stable period one single-impact motion with larger impact velocity and shorter impact period.     

一类碰撞振动系统的概周期运动及混沌形成过程

基于Poincar啨映射方法和数值仿真,对一类双自由度碰撞振动系统单碰撞周期运动的稳定性与分岔进行分析。着重研究单碰撞周期运动在非共振和弱共振条件下的内依马克沙克分岔、强共振情况下的亚谐分岔、Hopfflip分岔和多碰撞周期运动的内依马克沙克分岔。通过数值仿真分析概周期碰撞运动向混沌运动的演化过程。     

基于惯性冲击原理的变摩擦式微位移机构运动特性的研究

针对目前无法使用对称的正弦波产生逆压电效应驱动微位移机构的现状,提出了利用正弦波信号驱动压电双晶片振子的技术方案,应用惯性冲击力实现机构的微小位移,建立了机构运动的数学模型。设计了斜面结构使正弦波作用产生的周期性惯性冲击力形成竖直作用于微位移驱动机构的分量,通过改变正压力调整摩擦阻力的大小,并推导了QU相似文献   

单级齿轮箱内部冲击振动的传播衰减特性研究

齿轮箱箱体表面的振动信号包含了丰富的内部状态信息,因此成为系统动态特性辨识和结构故障诊断的主要依据。考虑到啮合刚度,以及加工误差或齿面缺陷的激励作用,从内部激励源到表面拾振点之间形成了多级、多界面的振动传递过程,沿不同路径的传播、衰减特性直接决定了振动信号采集的质量。建立某单级齿轮箱的有限元模型,通过模态叠加法完成了该结构的冲击响应分析,研究了沿不同传播路径的界面传播与衰减情况,并通过振动幅值能量和能量传播损耗率两个参数实现了衰减特性的定量分析。最终通过齿轮箱试验台的脉冲响应试验,验证了数值仿真的准确性,并建立了可信的齿轮箱冲击振动衰减规律。     

强力切削钢球光球机结构浅析

通过分析钢球光球机的工作循环，分别阐述了机床主机的分布形式，主轴系统，液压加载系统，机床大件等结构的设计。     

大位移桥梁伸缩缝垂向振动理论研究

根据达朗贝尔原理建立大位移桥梁伸缩缝理论模型,并使用MATLAB软件的Simulink动态仿真工具箱对其进行数值分析求解。主要研究了大位移桥梁伸缩缝结构参数(缝宽、中梁截面惯性矩、弹性支承刚度)、车速的变化对伸缩缝冲击系数与中梁最大竖向位移的影响。研究结果表明:限制车速、适当改变弹性支承刚度可减小冲击系数;缝宽为40mm、60mm、70mm、80mm的最大冲击系数分别是1.4、1.46、1.48、1.43。限制车速、增大刚度、减小缝宽、增大中梁截面惯性矩可减小最大竖向位移;在缝宽取60mm~80mm、车速取100km/h~120km/h时,为减小最大竖向位移增大弹性支承刚度与中梁截面惯性矩更有效。