基于振動響應的主動平衡減速器及實驗研究
本文關鍵詞:基于振動響應的主動平衡減速器及實驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機械系統(tǒng)的振動是產(chǎn)生噪音、降低工作精度的直接原因,隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,人們對加工精度、負載能力和勞動環(huán)境提出了越來越高的要求。為了適應新的需求,深入研究平衡問題,改善機械的動力性能,探究減小甚至消除由于慣性作用引起的系統(tǒng)振動的新方法,具有重大的研究意義。 本文將機構的平衡問題與系統(tǒng)的振動結合起來,建立了基于振動響應的主動平衡減速器動力學分析模型,從仿真分析和實驗研究兩個方面研究了主動平衡減速器的控制輸入對系統(tǒng)振動響應的柔性調(diào)節(jié)作用,具體研究內(nèi)容包括: 首先,根據(jù)主動平衡減速器的工作原理,基于其基本構型對主動平衡減速器系統(tǒng)進行了運動學和動力學分析,指出了權重系數(shù)的選取對系統(tǒng)動力性能優(yōu)化效果的影響。 為了解決以上問題,以機座的振動響應為研究目標,建立了基于振動響應的主動平衡減速器系統(tǒng)的動力學模型,推導出了振動響應與激振力(激振力矩)之間的關系;在此基礎上,基于樣機的結構參數(shù),研究了主動平衡減速器控制輸入運動規(guī)律對系統(tǒng)振動響應的影響,給出相應的設計步驟和算例。 最后,根據(jù)仿真結果建立了主動平衡減速器振動實驗系統(tǒng),設計了實驗方案,進行了實驗研究;通過對采集到的數(shù)據(jù)進行處理,得到系統(tǒng)的振動響應,結果驗證了本文研究理論的正確性和主動平衡減速器機構動力性能的柔性調(diào)節(jié)作用。 本論文從理論、計算機仿真和實驗方面對主動平衡減速器的振動響應進行了研究,驗證了主動平衡減速器的柔性平衡作用,即在不改變機構結構參數(shù)的情況下,可以通過伺服電機運動規(guī)律的優(yōu)化設計實現(xiàn)對系統(tǒng)振動響應的調(diào)節(jié),改善機械系統(tǒng)的振動情況。該研究成果為主動平衡減速器的工業(yè)化提供了進一步的理論和實踐支撐。
【關鍵詞】:主動平衡 振動響應 優(yōu)化設計 主動平衡減速器 實驗研究
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH132.46
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 緒論11-21
- 1.1 引言11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
- 1.2.1 機構平衡的基本研究方法12-14
- 1.2.2 機構主動平衡的研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.3 振動控制的研究現(xiàn)狀及應用15-17
- 1.2.4 振動測量技術及振動信號分析17-18
- 1.3 課題來源、研究內(nèi)容及研究意義18-19
- 1.4 論文主要研究工作及章節(jié)內(nèi)容安排19-21
- 2 主動平衡減速器基本原理及性能分析21-35
- 2.1 主動平衡減速器的工作原理21-22
- 2.2 主動平衡減速器系統(tǒng)運動學及動力學分析22-28
- 2.2.1 運動學分析23-25
- 2.2.2 動力學分析25-28
- 2.3 主動平衡減速器的綜合優(yōu)化平衡28-32
- 2.3.1 機構綜合優(yōu)化平衡的一般方法28
- 2.3.2 基于動力學性能的綜合優(yōu)化平衡28-30
- 2.3.3 權重系數(shù)對機構動力平衡效果的影響30-32
- 2.4 本章小結32-35
- 3 主動平衡減速器的振動響應分析35-49
- 3.1 振動的基本概念35-36
- 3.2 振動系統(tǒng)的模態(tài)分析及振動響應的計算36-40
- 3.2.1 振動微分方程的確立36-38
- 3.2.2 系統(tǒng)固有頻率及主振型計算38-39
- 3.2.3 系統(tǒng)振動響應的計算39-40
- 3.3 基于振動響應的優(yōu)化設計與分析40-47
- 3.3.1 控制輸入運動規(guī)律的優(yōu)化設計40-42
- 3.3.2 算例及討論42-47
- 3.4 本章小結47-49
- 4 主動平衡減速器振動實驗系統(tǒng)的設計49-59
- 4.1 主動平衡減速器實驗臺49-55
- 4.1.1 實驗臺機械主體和測量設備49-52
- 4.1.2 實驗系統(tǒng)自制電氣柜52-55
- 4.2 主動平衡減速器振動實驗系統(tǒng)的工作原理55-56
- 4.3 主動平衡減速器振動實驗系統(tǒng)的控制軟件56-58
- 4.3.1 控制軟件界面和功能介紹56-57
- 4.3.2 實驗系統(tǒng)運動規(guī)律的實現(xiàn)57-58
- 4.4 本章小結58-59
- 5 主動平衡減速器基于振動響應的實驗研究59-77
- 5.1 實驗方案設計59-61
- 5.2 實驗數(shù)據(jù)處理61-65
- 5.2.1 振動信號的預處理61-63
- 5.2.2 振動信號的積分變換63-65
- 5.3 實驗結果分析65-75
- 5.4 本章小結75-77
- 6 總結與展望77-79
- 6.1 總結77-78
- 6.2 展望78-79
- 參考文獻79-83
- 附錄A83-85
- 附錄B85-89
- 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果89-93
- 學位論文數(shù)據(jù)集#@@
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 方志強;段發(fā)階;張玉貴;葉聲華;;非接觸式高速旋轉(zhuǎn)葉片振動測量新技術的研究[J];傳感技術學報;2007年04期
2 葉仲和,林永水;平面連桿機構的質(zhì)量流與派生轉(zhuǎn)動慣量流[J];福州大學學報(自然科學版);1993年01期
3 劉家強;張兵;孫志宏;章文俊;;基于冗余伺服電機的平面四連桿機構震動平衡[J];東華大學學報(自然科學版);2012年05期
4 肖立波;任建亭;楊海峰;;振動信號預處理方法研究及其MATLAB實現(xiàn)[J];計算機仿真;2010年08期
5 李鵬飛;陳衛(wèi)寧;朱強;余守旗;;高速工業(yè)平縫機機構動平衡優(yōu)化設計[J];機械科學與技術;2011年03期
6 顧名坤;呂振華;;基于振動加速度測量的振動速度和位移信號識別方法探討[J];機械科學與技術;2011年04期
7 劉安心,楊廷力;平面連桿機構擺動力與擺動力矩優(yōu)化平衡研究[J];機械科學與技術;1997年04期
8 葉仲和,林永水;用等效法直接寫出平面連桿機構的完全平衡條件[J];機械設計;1993年05期
9 何亞銀;;考慮外加負載影響的機構動平衡研究[J];機械設計;2009年02期
10 孔憲文;球面機構擺動力完全平衡的質(zhì)量矩替代法[J];機械設計;1997年08期
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 吳洋洋;高速壓力機多體動力學分析及仿真[D];南京航空航天大學;2013年
本文關鍵詞:基于振動響應的主動平衡減速器及實驗研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:251170
本文鏈接:http://www.sikaile.net/jixiegongchenglunwen/251170.html