【摘要】：阻尼耗能減振技術(shù)作為被動控制技術(shù)中的一種，近年來得到快速的發(fā)展，在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，并取得良好的效果。機(jī)械設(shè)備長期處于振動的狀態(tài)下，零部件會產(chǎn)生疲勞破環(huán)而導(dǎo)致工作壽命大大降低，同時設(shè)備的工作精度也降低，所以減振技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域有著非常重要的作用。 BBD具有模糊特征的柔性約束結(jié)構(gòu)，通過對BBD的研究能夠解決減振技術(shù)上的問題，因此本課題根據(jù)該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)，主要通過試驗(yàn)方法對阻尼機(jī)理進(jìn)行深入的研究，尋找其內(nèi)在規(guī)律，為合理選擇BBD的各項(xiàng)參數(shù)，提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并用于加工中心的減振研究。 通過對BBD的理論了解，選用了合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及設(shè)備的性能，并學(xué)習(xí)如何連接與操作。根據(jù)需要的頻率范圍進(jìn)行選擇合適的激振器；根據(jù)本課題要求的傳感器體積小、重量輕、頻率范圍寬的特點(diǎn)，來選擇合適與通用的傳感器。此外研究振動分析儀與雙通道測振儀的連接與使用方法，包括測量范圍與圖形分析。 根據(jù)豆包阻尼器的力學(xué)模型研制豆包阻尼器的實(shí)物模型，并選取試驗(yàn)材料，試驗(yàn)材料主要是各種直徑不等的顆粒，本課題以4～15mm的鋼珠與細(xì)顆粒的沙子、泡沫等來當(dāng)填充材料。 設(shè)計(jì)試驗(yàn)： 1）確定豆包試驗(yàn)配比方法；本課題方案中鋼的密度為7850kg/m3、沙子的堆積密度大約為1500kg/m3。試驗(yàn)中根據(jù)需進(jìn)行各種規(guī)格的材料配比，使試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確與完整。 2）確定試驗(yàn)過程；測試時，通過調(diào)節(jié)信號源的輸出頻率和功率來改變激振力的頻率和幅值大小，保證懸臂梁有明顯的振動。在保證信號源輸出功率不變的情況下，調(diào)節(jié)信號源輸出頻率的大小，通過信號采集設(shè)備，采集不同頻率下豆包放置前后懸臂梁上同一點(diǎn)的振動信號。改變豆包的包料或配比，在上述激振力的作用下，采集不同頻率下各種豆包阻尼減振的振動信號。 3）分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)；在不同振動頻率和不同包料組成或配比情況下，分析對比豆包阻尼減振的減振效果，并針對工程實(shí)際，能夠提出豆包的耗能減振特性與選用依據(jù)以及設(shè)計(jì)出合理的豆包構(gòu)成。 分析DVG850高速立式加工中心的BBD阻尼減振效果： 1）根據(jù)加工中心在高速切削時的振動特性，選取加工中心添加豆包阻尼器的合適的部件。主軸箱是加工中心的核心部件，其振動性能嚴(yán)重影響高速加工中心的品質(zhì)，控制主軸箱的振動尤其重要，所以選取加工中心的主軸箱作為減振部件。 2）對加阻尼器前的主軸箱進(jìn)行動剛度分析； 3）加阻尼器后對主軸箱進(jìn)行減振試驗(yàn) 進(jìn)行阻尼減振的諧響應(yīng)分析，并繪制主軸箱減振前后x、y、z向的諧響應(yīng)幅頻曲線 根據(jù)試驗(yàn)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并繪制對比圖。根據(jù)圖形，分析不同方案的豆包阻尼的減振效果，并得出相應(yīng)的結(jié)論。 根據(jù)諧響應(yīng)幅頻曲線進(jìn)行減振效果的評估，在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際（加工中心的重量與經(jīng)濟(jì)效益等因素）討論最合適的方案。
【圖文】：

2.1 試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)根據(jù)所需的試驗(yàn)要求，本設(shè)計(jì)主要是為了對豆包阻尼器進(jìn)行試驗(yàn)的豆包阻尼提供一種減振試驗(yàn)臺。為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)了一種豆包阻尼減振試驗(yàn)臺，并選擇合適的試驗(yàn)臺的振動源以及相應(yīng)的其它部件。由于本試驗(yàn)主要研究的振動頻率較高、振幅較小，以及從可行性方面考慮，采用電動式點(diǎn)動激振器，產(chǎn)生垂直方向的振動。用掃頻信號發(fā)生器來控制頻率的變化，得到所需要的頻率；通過改變豆包組成成分及配比來提供變量。振動臺固定在水平地面上，并在室溫條件下試驗(yàn)。2.1.1 試驗(yàn)臺的構(gòu)建如下圖 2-1、2-2 所示，這是一臺機(jī)械振動與控制試驗(yàn)臺。它包括底座、固定在底座上表面的簡支梁支座、滑動連接的激振器支座、固定在簡支梁支座上的簡支梁，以及固定激振器且與激振器支座固定連接的激振器固定夾，所述簡支梁上表面的一端開設(shè)有固定豆包阻尼器的圓孔和導(dǎo)向孔，在簡支梁上表面安裝有傳感器；所述激振器固定夾包括支撐激振器的支撐部，該支撐部位于懸臂梁上表面的上方。通過本試驗(yàn)臺，能夠?qū)Ω鞣N豆包阻尼器進(jìn)行試驗(yàn)，提高豆包阻尼的減振效果，極大地推動豆包減振技術(shù)的發(fā)展。

2.1 試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)根據(jù)所需的試驗(yàn)要求，本設(shè)計(jì)主要是為了對豆包阻尼器進(jìn)行試驗(yàn)的豆包阻尼提供一種減振試驗(yàn)臺。為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)了一種豆包阻尼減振試驗(yàn)臺，并選擇合適的試驗(yàn)臺的振動源以及相應(yīng)的其它部件。由于本試驗(yàn)主要研究的振動頻率較高、振幅較小，以及從可行性方面考慮，，采用電動式點(diǎn)動激振器，產(chǎn)生垂直方向的振動。用掃頻信號發(fā)生器來控制頻率的變化，得到所需要的頻率；通過改變豆包組成成分及配比來提供變量。振動臺固定在水平地面上，并在室溫條件下試驗(yàn)。2.1.1 試驗(yàn)臺的構(gòu)建如下圖 2-1、2-2 所示，這是一臺機(jī)械振動與控制試驗(yàn)臺。它包括底座、固定在底座上表面的簡支梁支座、滑動連接的激振器支座、固定在簡支梁支座上的簡支梁，以及固定激振器且與激振器支座固定連接的激振器固定夾，所述簡支梁上表面的一端開設(shè)有固定豆包阻尼器的圓孔和導(dǎo)向孔，在簡支梁上表面安裝有傳感器；所述激振器固定夾包括支撐激振器的支撐部，該支撐部位于懸臂梁上表面的上方。通過本試驗(yàn)臺，能夠?qū)Ω鞣N豆包阻尼器進(jìn)行試驗(yàn)，提高豆包阻尼的減振效果，極大地推動豆包減振技術(shù)的發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB535

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2532848