起重机回转系统的磁流变减振研究

提出一种基于磁流变减压混合模式的面向大功率起重机回转机构冲击载荷的控制方法:在回转机构传动系统的输出端采用波纹状磁流变联轴器将输出轴与回转小齿轮联接,通过控制联轴器的扭转刚度和阻尼特性来调整系统的传动特性,实现对回转机构振动冲击响应特性的调节。结合2种成熟的磁流变液扭矩传递装置结构,通过建立波纹状磁流变联轴器的整体机理模型,根据实际工况,对MQ3235门座起重机回转机构的振动系统动力学模型进行启动过程的数值模拟。结果表明,在确保波纹状磁流变液联轴器的传动转矩能够达到系统要求后,其运动学参数满足起重机回转机构正常工作条件下,齿轮啮合冲击载荷峰值明显减小,最大耗能系数可达到15%,在改善驾驶人员的操作舒适性的同时,提高了起重机回转机构的工作可靠性。     

固定式起重机的支撑圆筒在地震载荷下的动态特性研究

从港口反馈的信息表明,固定式起重机支撑圆筒的抗弯刚度相对较弱,在承受动载荷（货物突然起升、卸载、回转等）时,其顶端容易产生较大幅度的振动。对起重机在回转机构制动冲击载荷下和起升冲击载荷下的动态特性的研究,为振动控制和结构优化设计工作提供了很大的帮助,而对地震载荷下的起重机动力学问题的研究很少见,本文对此作初步探讨。     

卷筒转速调谐的起重机振动控制机理研究

针对起重机的结构振动问题,提出一种基于卷筒转速调谐的起重机振动控制方法,其原理是通过调整起升和变幅机构的卷筒转速产生期望的阻尼,实现对随机载荷激励下结构动态响应峰值抑制。通过建立起重机变幅平面内两自由度动力学方程,求解方程得到固有频率、振型、响应等特性,最终得到基于卷筒转速调谐的起重机振动控制方程,是开展随机激励下起重机振动控制策略和算法研究的理论基础及将该方法应用于工程实践的关键。     

行星齿轮传动系统齿面修形研究

论述轮齿修形原理、齿面修形参数及齿面修形曲线表达式。利用齿轮轮齿接触分析软件,建立行星齿轮传动系统的有限元分析模型。文中将行星齿轮传动系统作为一个整体,分析齿面修形对行星齿轮传动系统动态特性的影响。研究结果显示,齿轮修形能够有效改善行星齿轮传动系统内部激励,从而降低系统的振动特性;还能够有效改善行星齿轮传动系统在啮合过程中的动态啮合力,提高传动系统传递载荷的平稳性,降低系统的振动噪声。     

极限力矩限制器摩擦力矩的计算与调定

港口起重机回转机构是典型的大惯量工作机构。起重机工作时，回转机构频繁起制动会产生较大的惯性载荷，由此引起传动系统经常出现过载，严重时会造成传动系统零部件失效和起重机相关金属结构件的破坏。《起重机设计规范》（GB／T3811—2008）明确规定，对于有自锁可能的回转传动机构，应装设极限力矩限制器。     

库仑阻尼在不同刚度抗冲隔离器中的作用分析

[目的]在被动式抗冲隔离器中,刚度与阻尼是降低瞬时冲击、减小振动传递的重要因素,因此选择合适的阻尼形式,考虑与之相适应的刚度成为关键。为此,[方法]基于所建立的库仑阻尼抗冲隔离系统模型,对库仑阻尼与线性弹簧、开关弹簧并联组合的隔离系统进行研究,利用具有指数规律特性的运动微分方程来表达系统模型,以探讨库仑阻尼在冲击隔离系统中的特性,并研究刚度形式及其大小对系统响应的作用规律。[结果]研究结果表明,库仑阻尼可以明显提高系统冲击隔离效率,降低相对位移幅值;在相同冲击环境下,库仑阻尼与开关弹簧组成的系统在抑制峰值、减小残余响应等方面均优于线性系统。[结论]所得结果对库仑阻尼在抗冲隔离的应用有一定的指导意义。     

船用磁流变弹性体动力吸振器的性能研究

文章针对船舶推进轴系纵振的振动控制进行了研究,结合磁流变弹性体结构特点,通过利用磁流变弹性体的剪切模量可调特性提出一种新型船用磁流变弹性体动力吸振器的思想,实现变转速工况下对船舶轴系纵向振动的有效控制。加工装配出相应的动力吸振器,对其进行移频特性试验测试,并对磁流变弹性体动力吸振器固有频率的影响规律进行了研究,可为船舶轴系振动控制提供理论和工程依据。     

高弹性橡胶联轴器在脉冲负载作用下的动态响应分析

根据某消磁电站的需要对高弹联轴器的动态特性进行分析,建立双质量的等效转振系统以及相应的动力学方程组。在建立系统振动微分方程的基础上,对高弹性联轴器在脉冲载荷和柴油机输出转矩同时作用下的响应进行数值分析,分析其扭转角度的变化,即第一个脉冲周期的扭转角度峰值响应发生在开始作用时和扭矩达到最大时,最后达到稳态。     

智能型制动器的原理及应用分析

1 引言 制动器作为机械传动系统的关键部件,对系统的安全可靠工作影响重大.迄今为止,世界上在工作的数百万台制动器都只具有开启和闭合功能,缺乏调节其制动力和制动时间的中间过程,其制动过程是不可控的.紧急情况时,系统在满载高速等工况下突然制动,载荷及动能不能平稳吸收,对传动系统各部件产生冲击,严重时甚至破坏传动链零部件,如联轴器、减速机齿轮、传动链条等,并缩短钢结构的疲劳寿命.长久以来,人们设计了很多种机械的办法改善制动过程,但效果往往不理想.     

考虑耦合与刚度影响的齿轮传动系统分析

模态分析是了解各类振动的有效途径之一。为分析某齿轮传动系统的振动特性,建立齿轮—转子系统的多级传动有限元模型,对齿轮传动系统的模态特性进行分析,并综合考虑系统耦合及刚度对系统模态产生的影响。仿真结果表明,当齿轮系统耦合时,模态将以成对出现的形式在单级传动的基础上发生改变,并会产生新模态。通过改变齿轮啮合刚度与轴承支撑刚度,得到不同刚度影响下各阶模态的变化规律,为齿轮系统提升减振降噪性能提供参考。     

龙门起重机动刚度探讨

1 概述 由于起重机工作速度愈来愈高,对起重机进行振动分析的要求越来越突出,以往只根据动力系数进行设计计算的方法,已不能满足工程设计的要求.例如,起重机工作机构起、制动时,起重机会产生较长时间的衰减振动,使其工作性能变坏,而静应力及静刚度却并没有超出许用范围.此外,起重机的振动往往使操作人员身体难以承受.因此,研究系统的动态特性势在必行.起重机设计规范提出了动刚度的概念,并规定了弹性系统的振动频率为动刚度的表征参数.笔者认为,动刚度应理解为系统抵抗动载荷引起变形的能力,这样它既考虑了振动系统的固有频率、型、质量、阻尼等影响系统动力响应的系统的固有特性,又涉及到激振力所引起的系统的位移、速度、加速度等动态响应参数,较好地联系了动态特性和动态响应这两个概念,并以动态特性来表征.     

高弹性扭转联轴节

图1所示BR100联轴节适用于在同时出现轴向位移、径向位移或角位移时要求具有高阻尼和较大扭转弹性的传动。通过传递额定扭矩时的11°扭转角和冲击载荷条件下的27.5°扭转角可以改善扭转振动并减小振幅。由于这一暂时缓冲,冲击力矩变为无害。因此可在尽可能宽广的扭振范围内选择这种组合元件。     

舰船行星齿轮减速箱的阻尼特性

大功率行星齿轮减速箱是船舶轮机系统的重要设备之一,由于减速箱在工作中承受的载荷大,且转速高、工作环境复杂,因此,舰船行星齿轮减速箱往往会出现噪声、振动和失稳等问题,影响舰船的正常运行。阻尼特性是弹性材料的一种特性,基于阻尼特性进行机械结构设计具有改善振动与噪声等优点,本文首先针对舰船行星齿轮的阻尼系统进行了阻尼建模,然后基于Ansys和Hypermesh等软件进行了行星齿轮减速箱的建模和有限元仿真,对改善行星齿轮减速箱的振动噪声等性能有重要的作用。     

二级斜齿圆柱齿轮转子系统的振动特性分析

文章针对二级斜齿圆柱齿轮减速传动,建立了一个包含时变啮合刚度、齿轮侧隙、齿轮偏心、轴承刚度、轴弯扭刚度和动态传递误差的42个自由度斜齿轮转子耦合传动系统,利用Runge-Kutta法对系统方程进行了求解,分析了输入转速、输入转矩和齿轮螺旋角变化对系统动态特性的影响。研究结果表明:由于存在陀螺效应,齿轮转子系统的高频模态频率随转速变化较大,螺旋角增大会导致模态频率减小,高速传动中轮齿啮合力较大,而且在高速传动中或者较小外载荷作用时齿轮转子更易出现脱齿和背冲现象。     

基于四端参数法的膜片联轴器等效建模及参数影响分析

为了研究膜片联轴器主要结构参数对其振动特性的影响,开展膜片联轴器集中参数简化模型建模研究和轴向振动传递特性分析。基于四端参数法,采用动刚度矩阵方法计算膜片动刚度参数,构建膜片联轴器等效弹簧质量阻尼系统的振动特性模型,通过与有限元仿真结果对比验证了理论简化模型及计算方法的可行性。在此基础上研究结构参数对膜片联轴器轴向振动传递特性的影响,结果表明：膜片厚度、内径及外径影响振级落差曲线共振频率位置、“穹顶”的个数和“穹顶”峰值、频带带宽大小;膜片弹性模量影响共振频率位置;膜片个数和连接轴段长度影响“穹顶”峰值大小。     

船舶浮筏系统的振动及抗冲击特性分析

利用刚体与弹性体结合的分析方法对某船舶浮筏系统的振动及抗冲击特性进行了分析.在多刚体的基础上,建立了浮筏系统振动及冲击响应计算的数学模型.利用在基础受到多向加速度冲击作用下的浮筏系统响应的数值仿真计算,分析了系统的动力学特性以及对于不同波形多向加速度冲击的响应特性.并且采用有限元技术,分析了筏体的振动模态对浮筏系统的影响.     

船舶浮筏系统的振动及抗冲击特性分析

利用刚体与弹性体结合的分析方法对某船舶浮筏系统的振动及抗冲击特性进行了分析。在多刚体的基础上，建立了浮筏系统振动及冲击响应计算的数学模型。利用在基础受到多向加速度冲击作用下的浮筏系统响应的数值仿真计算，分析了系统的动力学特性以及对于不同波形多向加速度冲击的响应特性。并且采用有限元技术，分析了筏体的振动模态对浮筏系统的影响。     

基于MR阻尼器的单自由度系统减振特性分析

在不同频率和振幅的正弦激励下,研究了基于磁流变阻尼器的单自由度弹簧阻尼系统的振动特性,分析了磁流变阻尼器的减振控制效果.主要通过建立磁流变阻尼器的振动实验模型,并在不同激励工况下测试了系统的振动特性.研究结果表明:系统在低频区30Hz内随着激励振幅和频率的提高减振效果越好,且激励频率对减振效果的影响更明显.当激励频率与系统一阶固有频率接近时,系统也具有良好的减振效果.     

船用功率二分支齿轮传动系统均载特性研究

功率分支齿轮传动系统因自身结构具有结构尺寸更小、重量轻、齿轮和轴承的负荷相对较小等特点,使其在船舶动力传动系统中得到广泛应用,但由于采用功率分支结构,使得各分支之间的载荷均等成为该结构必须考虑的问题,本文以功率二分支齿轮传动结构为研究对象,通过研究分支结构中扭力轴的安装及扭转刚度变化对分支结构载荷均等情况的影响,归纳扭力轴对功率分支齿轮传动系统均载特性的影响规律,为该种传动结构的均载优化提供依据。     

冰载荷冲击下的船舶推进轴系瞬态扭转振动响应分析

传统的推进轴系扭转振动响应计算聚焦于稳态响应,而传递矩阵法、系统矩阵法,可以取得满意的稳态计算结果,但无法处理冰区船舶、海洋工程船舶所遇到的变载荷、变惯量等瞬态工况。为了克服频域扭振计算方法在处理瞬态条件扭振问题的局限性,使用 Newmark 法从时域求解轴系扭转振动微分方程组,基于该算法对某船推进轴系在冰载荷作用下的瞬态响应做了数值计算。其结果表明,在冰载荷冲击下,轴系瞬态扭矩比稳态扭矩大;通过时频分析,在冰载荷作用期间,出现了明显的螺旋桨叶频激励,因此须避免冰载荷激励产生轴系扭转振动的叶次共振。 Newmark 法扭振计算结果与实船测试结果对比表明,该方法在稳态响应计算和时域曲线上都与实际测量结果基本一致,具有工程实用性。