球式自動平衡裝置在倍頻激勵下的動態(tài)特性研究.pdf

1、回轉(zhuǎn)機(jī)械是應(yīng)用很廣泛的一類機(jī)械。由于設(shè)備質(zhì)量缺陷、維護(hù)不當(dāng)，會引起回轉(zhuǎn)機(jī)械的各類故障，振動是其主要表現(xiàn)形式。振動過大會影響旋轉(zhuǎn)機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至?xí)鹪O(shè)備破壞，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，有時會威脅到生產(chǎn)人員的人身安全。解決這一問題有效的辦法就是對轉(zhuǎn)子進(jìn)行高精度的平衡。以往，幾乎都是采用靜平衡的方法。但是，這種方法工作量大，效率低，技巧性強(qiáng)。為了避免上述缺點，對于在過臨界轉(zhuǎn)速下工作的回轉(zhuǎn)機(jī)械，人們開始采用被動式自動平衡裝置進(jìn)行動平衡。球式自動

2、平衡裝置就是其中一種。
　　 目前，無論是國內(nèi)還是國外，對球式自動平衡裝置的相關(guān)研究都只考慮了滾球?qū)ζ馁|(zhì)量引起振動的平衡作用。由偏心質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力是基頻激勵，實際上很多時候倍頻激勵也是引起機(jī)械振動的主要原因。因此，研究球式自動平衡裝置在倍頻激勵下的動態(tài)特性有很重要的意義。本文針對研究球式自動平衡裝置在倍頻激勵下的動態(tài)特性進(jìn)行了理論、仿真和實驗研究。
　　 本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.分析了倍頻激勵產(chǎn)生

3、的原因和相應(yīng)的振動特征，并對滾球轉(zhuǎn)子進(jìn)行了動力學(xué)分析。根據(jù)現(xiàn)有實驗裝置，應(yīng)用拉格朗日方程推導(dǎo)了內(nèi)裝兩個球的雙自由度球式自動平衡裝置在倍頻激勵作用下的數(shù)學(xué)模型。
　　 2.基于Matlab軟件，應(yīng)用Runge-Kutta算法對在倍頻激勵下內(nèi)裝兩球的雙自由度球式自動平衡裝置進(jìn)行了參數(shù)化計算機(jī)仿真，分析了其動態(tài)特性。
　　 3.設(shè)計和構(gòu)建了相應(yīng)的實驗臺，配置了相應(yīng)的振動信號測試系統(tǒng)。通過實驗和仿真的對比，驗證了雙球雙自由度球式