基于正負剛度并聯(lián)的水泵隔振及試驗研究
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更多相關(guān)文章: 水泵隔振 正負剛并聯(lián) 動力學分析 振動試驗 傳遞率
【摘要】:水泵作為農(nóng)業(yè)灌溉和城市提水升壓的重要設(shè)備,其帶來的振動和噪聲對周圍居民和工作人員的影響是不可忽視的。本文從工程背景出發(fā),針對型號25ZDB水泵振幅小和激勵頻率較低的振動特性,同時遇到靜態(tài)時要求較高的承載能力動態(tài)時較低的剛度隔振難題,基于負剛度原理,設(shè)計了一款以連桿-彈簧負剛度機構(gòu)和阻尼彈簧減振器組合的隔振器,研究了正負剛度并聯(lián)隔振器的隔振機理及力學特性,以及完成隔振器樣機設(shè)計制造及振動試驗。具體來說,本文主要內(nèi)容分以下幾個方面:首先,分析了型號25ZDB水泵隔振的難題,基于正負剛度并聯(lián)隔振機理,設(shè)計了以連桿-彈簧機構(gòu)與正簧并聯(lián)的隔振器模型,建立了連桿-彈簧負剛度機構(gòu)及隔振器系統(tǒng)的力學理論模型,給出了其彈力、剛度的特性表達式和系統(tǒng)零剛度的條件,應(yīng)用Matlab編程軟件繪制出系統(tǒng)連桿長度、彈簧預(yù)壓縮量對其系統(tǒng)彈力、剛度的影響特性曲線,分析得出了隨著無量綱參數(shù)r和a增大系統(tǒng)的零剛度區(qū)域?qū)⒆儗挕T俅?運用非線性振動的近似解析方法分析了諧波激勵下動力學特性,分別采用了采用五階泰勒展開式和一階泰勒展開式替代非線性項求解得出了隔振系統(tǒng)的響應(yīng)特性表達式。期間使用S956Y型動態(tài)分析儀測得水泵的作業(yè)狀態(tài)下的振動參數(shù)信號,通過試驗數(shù)據(jù)與理論計算分析對比,最終確定水泵擾力的幅值為36.93N。最后,為了驗證隔振器方案的可行性,運用ADAMS軟件進行了運動學仿真得到諧波激勵下的振幅為0.065mm,然后詳細地設(shè)計了隔振器結(jié)構(gòu),制造裝配了正負剛度并聯(lián)隔振器的原理樣機。并設(shè)計構(gòu)建了試驗方案和平臺,完成正負剛度并聯(lián)隔振器振動試驗,測得了隔振系統(tǒng)的加速度信號,得到了隔振系統(tǒng)振幅響應(yīng)為0.0623mm,加速度傳遞率為12.3%。試驗數(shù)據(jù)表明正負剛度并聯(lián)的隔振器可以有效的隔離水泵的振動,驗證了隔振器的良好隔振性能。
【關(guān)鍵詞】:水泵隔振 正負剛并聯(lián) 動力學分析 振動試驗 傳遞率
【學位授予單位】:西華大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TH38;TB535
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-17
- 1.1 課題背景及意義9
- 1.2 隔振技術(shù)分類及其國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀9-15
- 1.3 論文研究的主要內(nèi)容15-17
- 2 隔振器關(guān)鍵機構(gòu)設(shè)計及力學建模17-28
- 2.1 水泵振動的特性分析17-19
- 2.2 正負剛度的原理19-20
- 2.3 負剛度機構(gòu)的實現(xiàn)20-22
- 2.4 隔振器力學建模與分析22-27
- 2.4.1 連桿-彈簧負剛度機構(gòu)的數(shù)學建模與分析22-25
- 2.4.2 連桿-彈簧正負剛度并聯(lián)機構(gòu)的數(shù)學建模與分析25-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 3 隔振器振幅求解及擾力的試驗28-39
- 3.1 隔振器動力學方程的建立及求解28-29
- 3.1.1 隔振器動力學方程建立28-29
- 3.2 隔振器振幅的求解29-33
- 3.2.1 諧波平衡求解方法30-32
- 3.2.2 線性求解方法32-33
- 3.3 水泵擾力的測定與試驗33-38
- 3.3.1 水泵擾力產(chǎn)生的原因33
- 3.3.2 水泵擾力測試方案33-35
- 3.3.3 水泵擾力試驗及分析35-38
- 3.4 本章小結(jié)38-39
- 4 隔振器的設(shè)計39-52
- 4.1 隔振器參數(shù)確定39-45
- 4.1.1 力的傳遞率影響參數(shù)39-42
- 4.1.2 參數(shù)的對隔振性能影響及確定42-45
- 4.2 隔振器設(shè)計計算45-51
- 4.2.1 水平彈簧的設(shè)計45-47
- 4.2.2 連桿-彈簧機構(gòu)及其他部件設(shè)計47-51
- 4.3 本章小結(jié)51-52
- 5 隔振器的ADAMS仿真與試驗52-62
- 5.1 隔振器的ADAMS仿真52-56
- 5.1.1 隔振系統(tǒng)的虛擬樣機的構(gòu)建52-54
- 5.1.2 隔振系統(tǒng)的仿真及分析54-56
- 5.2 隔振器的試驗56-61
- 5.2.1 試驗方案的設(shè)計56-58
- 5.2.2 振動試驗步驟58-59
- 5.2.3 振動試驗參數(shù)設(shè)置59
- 5.2.4 隔振系統(tǒng)的隔振性能的分析59-61
- 5.3 本章小結(jié)61-62
- 結(jié)論與展望62-64
- 結(jié)論62
- 展望62-64
- 參考文獻64-67
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果67-68
- 致謝68-69
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