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新型钢丝绳减振器减振性能的试验研究

作 者: 郭栋
导 师: 樊文欣
学 校: 中北大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 静刚度特性 钢丝绳减振器 橡胶-钢丝绳复合式减振器 传递率 加加速度
分类号: TB535.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


为了有效抑制有害的振动和噪声,多种形式的减振器被广泛应用于振动控制技术领域。本文所研究的钢丝绳减振器,具有强适应性、体积小、结构简单、易于安装及稳定可靠等优点,被广泛应用于车载发电机、动力总成悬置、乘员座椅、救护车担架支架以及其它精密仪器设备的减振。本文针对课题组开发的两种结构形式的钢丝绳减振器,开展了实验室静刚度试验研究、模拟某型产品悬置减振系统的实车路面试验研究,通过对两种减振器试验数据的对比分析,证明了橡胶-钢丝绳复合式减振器具有更好的减振性能。通过引入“加加速度”分析评价指标,对减振器的减振性能进行了更为深入的分析和对比。论文的具体工作内容如下:1.根据钢丝绳减振器的非线性特点,利用机械振动相关理论,论文开展针对两种结构形式的钢丝绳减振器进行静刚度特性试验,得到钢丝绳减振器的静刚度特性曲线。通过对试验结果的分析表明,两种钢丝绳减振器均属于软刚度特性的非线性减振元件,减振器的刚度随着钢丝绳股之间以及钢丝之间发生的滑移变形,会发生较为明显的软化特性,且伴有很强的迟滞特性。其中,橡胶-钢丝绳复合式减振器具有更大的迟滞回线包络面积,能够更好地吸收冲击能量,表现出良好的减振性能。在此试验研究基础上,论文建立了钢丝绳减振器的动力学分析微分方程模型。2.为进一步研究两种结构形式减振器的减振性能,论文利用纯钢丝绳减振器和橡胶-钢丝绳复合减振器,进行了实车配重减振性能对比测试试验。论文设计了试验台架,制订了测试方案,开展了二级公路路面激励条件下的实车试验。针对试验结果数据,通过时、频域分析表明,在0~20Hz低频范围内,两类减振器均存在振动信号放大现象,但橡胶-钢丝绳复合式减振器的放大量明显小于纯钢丝绳减振器;在20Hz以上频率范围,橡胶-钢丝绳复合式减振器的振动传递率明显低于纯钢丝绳减振器,具有更好的减振效果。3.论文引入了“加加速度”传递率评价指标,对两类减振器的减振性能进行了进一步的分析对比研究。通过上述试验研究工作的开展,获得了课题组所开发的两种钢丝绳类减振器减振性能的系列试验数据。通过对试验结果数据的对比分析表明,橡胶-钢丝绳复合式减振器较之传统的钢丝绳减振器具有更好的减振效果。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-19
  1.1 选题的背景与意义  11-12
  1.2 振动控制的方法  12-14
    1.2.1 减振方法  12-13
    1.2.2 隔振方法  13-14
    1.2.3 吸振方法  14
  1.3 国内外研究技术的概况  14-17
    1.3.1 国外的研究技术概况  14-16
    1.3.2 国内的研究技术概况  16-17
    1.3.3 振动控制技术的发展方向  17
  1.4 本文主要研究内容  17-19
2 振动控制的理论基础及常用减振元件介绍  19-32
  2.1 隔振的理论基础  19-24
    2.1.1 隔振的基本原理  19-20
    2.1.2 隔振的传递率  20-23
    2.1.3 传递率的物理意义  23-24
  2.2 常用隔振元件介绍  24-29
    2.2.1 常用隔振器介绍  24-28
    2.2.2 常有隔振垫的介绍  28-29
    2.2.3 其他隔振元件介绍  29
  2.3 隔振设计步骤与参数  29-31
    2.3.1 设计步骤  29-30
    2.3.2 隔振参数  30-31
  2.4 本章小结  31-32
3 钢丝绳减振器静刚度特性分析与模型建立  32-40
  3.1 引言  32-34
  3.2 两种结构形式的钢丝绳减振器静刚度特性试验分析  34-37
    3.2.1 试验设计及步骤  34-35
    3.2.2 试验结果分析与对比  35-37
  3.3 两种结构的钢丝绳减振器动力学分析微分方程模型  37-39
    3.3.1 纯钢丝绳减振器的动力学微分方程  37-38
    3.3.2 橡胶-钢丝绳复合减振器的动力学微分方程  38-39
  3.4 本章小结  39-40
4 钢丝绳减振器实车配重测试的试验装置设计  40-48
  4.1 引言  40-41
  4.2 试验减振器参数  41
    4.2.1 纯钢丝绳减振器  41
    4.2.2 橡胶-钢丝绳复合减振器  41
  4.3 减振器试验方案设计  41-47
    4.3.1 减振器的安装设计  42
    4.3.2 减振器配重方案设计  42-43
    4.3.3 传感器的安装  43-45
    4.3.4 数据采集  45
    4.3.5 系统结构与试验设计说明  45-47
  4.4 本章小结  47-48
5 钢丝绳减振器实车配重试验测试结果与分析  48-68
  5.1 引言  48
  5.2 试验目的  48
  5.3 两种钢丝绳减振器上下方向的数据分析  48-53
    5.3.1 试验数据统计结果  48-50
    5.3.2 两种钢丝绳减振器的数据分析  50-53
  5.4 两种钢丝绳减振器前后方向的数据分析  53-58
    5.4.1 试验数据统计结果  53-55
    5.4.2 两种钢丝绳减振器的数据分析  55-58
  5.5 两种钢丝绳减振器左右方向的数据分析  58-63
    5.5.1 试验数据统计结果  58-60
    5.5.2 两种钢丝绳减振器的数据分析  60-63
  5.6 减振器“加加速度”的传递率  63-66
    5.6.1 采用加速度评价存在的问题  63-64
    5.6.2 采用加加速度指标评价  64-66
  5.7 本章小结  66-68
6 结论与展望  68-70
  6.1 结论  68-69
  6.2 进一步研究内容  69-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果  73-74
致谢  74

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 声学工程 > 振动、噪声及其控制 > 振动和噪声的控制及其利用 > 隔振、减振材料与结构
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