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减振器设计

唐山学院
机械系统动力学论文
题目adams动力减振器的模型设计
系别:机电工程系
专业:机械设计制造及其自动化
班级:**机本**班
学号:**********
姓名:****
指导老师:*****
2011年***月***日
目录
摘要*****************************************************3 关键词***************************************************3
1.消振的方法*********************************************3
2.动力减振器的模型***************************************3
3.动力减振器的设计计算***********************************5
4.adams的模型设计分析***********************************7
5.总结***************************************************9 参考文献************************************************9
adams动力减振器的模型设计
摘要:两自由度系统振动的应用相当广泛。

如轴的扭转,梁的弯曲振动,动力减振和变速减震等。

机器在运转时,由于没有完全平衡或是其他原因,往往要产生振动,从而在零件中引起附加的动应力。

如果加入减振器可以减小振动或是消除振动。

关键词:adams 动力减振器模型激振力
1.消振的方法
在一些工业部门,如动力,航空,机械制造和交通运输等已经采用各种行之有效的消振和减震方法,其基本方向是:
a.设法使激振力得到平衡,采取措施消除或减少激振力的波动幅度。

b.改变系统的自然频率与激振力频率的比值,使其在非共振区内运
转。

c.增加阻尼力以减少共振时的振幅。

2.动力减振器的模型
梁上装有一台电动机,由于电动机运转时产生的偏心力作用而使系统做强迫振动此时系统可以简化为如图所示的单自由度系统,质量为M,刚度为K,在一个频率为w,振幅为FA的简谐外力激励下,系统将做强迫振动。

为了抑制梁的振动,在梁的下面悬挂质量为m的质块和刚度为k 的弹簧,如图所示:
这样系统变成两自由度振动系统。

当选择适当的参数m和k时,
可以使原来的主系统振动立即变小,而附加系统则振动不止,这个附加的m 和k 系统就是动力减震系统,简称动力减振器。

3. 动力减振器的设计计算
系统震动的微分方程
M*(x1)”+(K+k )*x1-k*x2=FA*sinwt
m*(x2)”-k*x1+k*x2=0
12kx kx -12kx kx -t
F t F
A ω
sin )(=
由主系统和动力减振器构成的无阻尼二自由度系统强迫振动方程的解为:
式中A 为主振动系统强迫振动振幅,而B 为动力减振器的附加质量块的强迫振动振幅。

式中的(wb )**2=k/m 为动力减振器的固有频率。

当w=wb 时
此时减振器弹簧作用于主系统上的力为:
Fk=k*x2=k*Bsinwt=-Fasinwt
可见减振器作用于主系统上的力-FAsinwt 完全平衡了主系统受到的力Fasinwt 。

只要减振器的固有频率wb 与激振力的频率w 相同,任何一个减振器均能起到减振作用,因此减振器的参数选取范围较宽。

4.adams 模型设计分析
=
A k F K k K F K k X
B A
A st -=-=-=
//
/ωt
B x ωt A x sin , sin 2 1 = = 解得:
建立adams模型如图所示:
K=(2*pi)**2 M=1KG FA=1 k=【(2*pi)**2】/5 m=0.2KG
两个系统中质量块M的振幅如图所示:a.没有减振器时:
b.添加减振器时:
两个图的合成图为:
明显可以看出减振器起到了减震的效果。

但是理论值与实际模型之间有很大的不同。

5.结论
并非所有的振动系统都需要附加动力减振器,动力减振器的使用是有条件的,可以简单归纳如下:
a.激振频率接近或等于系统固有频率,且激振频率基本稳定。

b.主振系统阻尼较小。

c.主振系统有较小振动的要求。

只有在动力减振器固有频率附近很窄的范围内动力减振器才有效。

因此,如果动力减振器使用不当,不但不能减振,反而易于产生共振,这是无阻尼减振器的缺点。

参考文献:
1.郭卫东虚拟样机技术与adams应用实例教程2007
2.李有堂机械系统动力学。

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