船舶齿轮箱硬弹性隔振技术研究

船舶齿轮箱是中高速柴油机主推进系统的重要组成设备,随着柴油机隔振性能不断提升,齿轮箱的振动源不断突出,已成为影响船舶声学性能的重要振源,迫切需要突破齿轮箱隔振技术,对齿轮箱采取与柴油机一致的振动控制措施。论文以带齿轮箱的某双机并车柴油机推进系统进行隔振设计研究,设计硬弹性隔振器实现齿轮箱的振动控制,用有限元方法对隔振装置进行模态分析,通过试验验证预期的隔振效果。

齿轮箱弹性隔振时的推进装置模态分析研究

随着推进主机隔振性能的提升,齿轮箱已成为影响船舶声学性能的重要振源,因此需要采取隔振措施以减小其向船体传递的能量。弹性隔振技术可以改善齿轮箱的振动性能,但是挠性传动部件将导致齿轮箱与推进主机隔振系统之间产生振动耦合,从而增大对推进装置进行模态分析的难度。以某船推进装置为研究对象,基于多刚体动力学理论,推导了计及齿轮箱与推进柴油机隔振系统之间振动耦合特性的推进装置整体隔振系统运动微分方程,并进行了模态分析。结果表明,计及隔振系统之间振动耦合的模态分析结果与两个隔振系统单独进行模态分析的结果存在显著差异,证明了齿轮箱弹性隔振时建立推进装置整体隔振系统分析模型的必要性。最后,对该推进装置的设计和使用进行了评估和建议。

基于压电元件的主动弹性隔振系统理论与试验

基于力作动器的传统主动隔振理论已得到广泛研究和较多应用,但要求较高的作动器功率,因此限制了较小功率的压电元件在主动隔振上的应用。将压电元件粘贴于一定形状的弹性元件上,构造成主动弹性隔振器件,使其具有传统被动弹性隔振器与主动隔振器两者的优点。通过综合考虑隔振系统的性能指标与主动弹性隔振器的自身能力,建立主动弹性隔振系统的理论模型,推导并分析反馈控制、前馈控制在主动弹性隔振系统中的应用框架。试验研究基于压电元件的Z形主动弹性隔振系统,通过采用粘贴其上的压电元件作为隔振器的作动器与检测隔振器内部性能的传感元件,用加速度信号作为隔振系统性能指标信号,分别采用前馈与反馈控制算法有效地实现了振动源的隔离。

新型航政艇的推进系统半弹性隔振设计

基于新型航政艇的柴油机推进轴系柔性传动方式选择,提出将柴油机和齿轮箱作为整体进行半弹性隔振方式设计,通过隔振系统台架对比试验,验证了柴油机组半弹性隔振方式设计的可行性,并确定了合适的隔振器型号,实船测试结果表明,柴油机组隔振后船体的结构振动明显降低,客舱和驾驶室的声压级下降了6 dB,研究成果对小型船舶的舒适性设计有重要的参考意义。

汽动给水泵弹性隔振基础的设计

简要介绍了电厂汽动给水泵弹性隔振基础的原理及设计计算方法,并通过实例对计算给予分析。

弹性隔振元件动特性试验中力传感器的布置

在弹性隔振元件动特性试验中，因力传感器布置位置的不同，使测定的原点动特性与跨点动特性亦不同。以Audi100轿车动力总成液力悬置为试验对象，验证了二者的差别，分析了造成该差别的原因，从而从理论上和实践上完善了弹性隔振元件动特性的试验方法。

发展和推广弹性隔振系统的应用

本文简单地介绍了目前国内、外弹性隔振系统应用的情况，并且叙述了弹性隔振器弹簧的主要计算程序以及具体的实例。

内燃动力总成双层隔振系统弹性模态匹配方法

为了评价机组和构架弹性振动模态间的耦合程度并指导其弹性模态匹配设计,提出了基于广义弹性力做功的柔性结构能量解耦法。首先,基于某内燃动车动力总成双层隔振系统,建立多自由度动力学模型来描述考虑弹性模态后的双层隔振系统动力学特征;其次,利用柔性能量解耦法量化机组和构架弹性模态间的振动耦合程度,获得不同弹性频率下的耦合频带宽度曲线。研究表明:弹性模态间耦合的本质是振型间的反相振动能够减小模态等效质量,同相振动增加模态等效质量,从而改变系统固有特性;基于弹性振动耦合频带曲线图,根据隔振系统设计需求,确定机组和构架弹性模态频率间避免耦合的频带宽度,完成机组和构架的弹性模态匹配。通过振动性能测试,验证了该方法能够有效控制机组和构架间弹性振动耦合,且隔振性能良好。该方法能够为同类问题提供理论支持,并为同类机型的弹性模态匹配提供参考。

复杂弹性耦合隔振系统建模及其优化设计

复杂弹性耦合隔振系统是在多层隔振系统中考虑中间筏体和基础的弹性而形成的一类隔振系统,提出了关于这类复杂隔振系统子结构建模的新方法,并用该方法建立了二维复杂弹性耦合隔振系统的动力学方程。并在此基础上进一步提出了一种新的基于小生境的自适应遗传优化算法,运用该算法对二维复杂弹性耦合隔振系统基于系统功率流传递的最优化设计。

弹性支承隔振和机床可移动性的试验研究

文章通过建立机床 /刀架二阶振动模型及对机床设备弹性隔 /减振的试验研究和试验数据的回归分析 ,研究了弹性减振器的性能特点及选用原则 ,论证了在一定条件下采用弹性隔 /减振方案实现机床可移动性安装的可行性 。

隔振对机械转子—轴承系统振动特性影响

基于非线性油膜力模型和有限元方法,仿真分析了旋转设备轴系—弹性隔振系统的振动特性。结果表明,弹性隔振能够有效控制振动向基座的传递,但同时会导致设备轴振比刚性安装时明显增大。为避免在弹性隔振工作状态下轴振超标,在转子—轴承系统设计阶段考虑弹性隔振的影响是极有必要的。

汽车发动机弹性支承隔振解耦方法

近年来,汽车消费正逐渐成为人们生活中的重要组成部分,其技术也愈加复杂。该生产已经形成了一个产业链,其特点是在全国各地生产零件和部件。本文旨在通过对汽车发动机弹性支承隔振解耦方法的研究和讨论,提高车辆的合理使用效率、减少材料消耗和降低生产成本。

轴流式屋顶风机隔振设计及分析

轴流式屋顶风机安装时要求屋顶泛水上表面与风机密封接触,因而不能按常规风机隔振设计步骤去选择已定型的隔振器产品。基于单自由度阻尼隔振系统的振动传递率和弹性垫静态压缩变形的力学运算,进一步导出含有垫板参数的振动传递率,建立垫板参数与隔振效果的直接、连续变化关系。选用奥地利格士纳公司生产的聚氨酯弹性隔振垫,在垫板面积满足密封、稳定的条件下,绘出振动传递率与垫板厚度的变化关系曲线。分析表明:对于SR11弹性垫,垫板厚度小于7.48 mm时,隔振系统产生振动放大,其中共振峰值仅与阻尼比有关;预定隔振效率为80%时,垫板厚为26.13 mm;当垫板厚度在25~37.5 mm之间取值时,既能实现良好的隔振效果,又能降低风机重心和产品成本。

屋顶风机隔振设计及垫板参数对隔振性能的影响

屋顶风机安装时要求屋顶泛水与风机密封接触,因而不能按常规风机隔振设计步骤去选择已定型的隔振器产品。基于单自由度有阻尼振动系统的振动传递率和弹性垫垂向静刚度,文中进一步导出含有垫板参数的振动传递率,建立垫板参数与隔振效果的直接、连续变化关系。选用奥地利格士纳公司生产的SR11型号聚氨酯弹性隔振垫,在垫板面积满足密封、稳定的条件下,计算出满足预期隔振效果的垫板厚度,并探讨了垫板参数对振动传递率的影响规律,结果表明:垫板厚度必须大于某一临界值时,系统才会产生隔振效果;在隔振区随着垫板厚度的增加,前段区域隔振效果提高明显,而后段区域隔振效果提高很微小。垫板面积必须小于某一临界值时,系统才会产生隔振效果;且面积越小,隔振效果越好。对于同种材料的垫板,既可只调整垫板面积或厚度,又可同时调整垫板面积和厚度,来多方实现预期隔振效果。垫板静弹性模量必须小于某一临界值时,系统才会产生隔振效果;静弹性模量越小,隔振效果越好。在频率比为3.06的条件下,阻尼比越小,隔振效果越好。

汽车发动机弹性支承隔振解耦方法

随着经济的发展,人们生活水平的提高,对汽车的需求量也在不断增多,其技术也愈加复杂。该生产已经形成了一个产业链,其特点是在全国各地生产零件和部件。汽车是一个复杂的振动系统,在汽车开发早期阶段,要以汽车整车为对象建立确定发动机弹性支承参数为目标的振动模型是一个相当复杂而困难的问题。但是,通过理论分析和研究,在设计的初期,完全有可能建立一个合理的简化模型和处理隔振问题的准则,使得发动机弹性支承的设计得到较好的解决。本文就汽车发动机弹性支承隔振解耦方法展开探讨。

振动控制在工业设备中的应用

本文介绍了环境振动的形成传播,国内外对振动的限制标准,隔振原理及其弹性隔振基础在工业设备中的应用。

Effects of friction variability on isolation performance of rolling-spring systems

By taking a rolling-spring isolation system as the study object, the effects of the non-uniform distribution of rolling friction coefficient on its isolation performance were analyzed by a compiled computer program. The results show that the errors associated with the structural maximum relative displacement, acceleration and residual displacement due to ignoring the friction variability sequentially grow. This rule is weakened by the spring action, however, the unreasonable spring constant will cause sympathetic vibration. Under the condition of large friction variability, in the calculation of the structural maximum relative displacement and acceleration, the friction variability should be considered. When the structural residual displacement is concerned, the variability of rolling friction coefficient should be fully considered regardless of the friction variability.

板壳支承结构的减振设计研究

对板壳支承结构提出了阻振质量、框式改进和弹性隔振3种减振措施,开展减振方案设计,并建立改进支承结构与原支承结构数值模型,以泵类设备振动激励作为输入,分析振动从支承结构向外壳的传递特性,采用数值方法研究3种改进设计方案的减振效果。结果表明,3种减振措施对泵类设备振动通过支承结构向外壳传递的衰减效果分别最高可达3、10、40 d B,考虑工程特性参数和质量比一定时,阻振质量工程适应性最强,但减振效果有限,弹性隔振效果显著,但工程使用难度较大,框式支承则兼顾了减振效果和工程参数影响,具有较强工程应用前景。