哈工程振动噪声--第5章轴系振动理论概要.ppt

由于影响轴系扭振特性的因素主要是输入系统的激振能量，系统的固有参数等，因此我们所采取的措施主要围绕： a. 减小激振能量、增加阻尼消耗能量； b. 调整自振频率； c. 划转速禁区来进行。 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 减小激振能量与增大阻尼消耗能量 1. 减小激振能量 内燃机与螺旋桨是轴系扭振的两个激振源，且以前者为主。 内燃机激振力矩对系统作功为 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 故减小A1、Mv 及 均可减小对系统的能量输入，但A1的减小是消减扭振的结果，Mv由内燃机的示功图决定，因此减小WM的实际途径是减小 、即相对振幅矢量和。 影响 的因素有冲程数、V型机夹角、扭振系统振型、发火顺序，简谐次数等，并且若不考虑其它因素，主简谐激振力矩输入系统的能量最大，改变发火顺序可以调整非主简谐次数 的大小，但对主简谐 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 次数的 没有影响，因为对主简谐次各缸激振力矩同向。 理论上可以采用不均匀曲柄排列来消除主简揩的危害，但这种机型平衡性能较差，因而一般不被采用，对V型机可以改变两排气缸发火间隔角，如 。 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 2. 增大阻尼 主要是在轴系中安装具有较大阻尼的减振器。 3.调频 调整轴系自由振动频率，使在常用转速范围内不存在扭振峰是常用的解决扭振问题的方法。 常见的内燃机动力装置有三类： (a)船舶推进装置； (b)内燃机发电机装置 (c)内燃机水力测功器装置 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 上述内燃机装置由于中间轴长度差别较大，使得系统振型差异较大，因而进行调频的方法也不相同。 调整惯量法 a.在内燃机曲轴上通过改变平衡重的数量和重量可以改变系统的自振频率，特别是内燃机本身的单结自振型。但影响轴承负荷。 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 b.大型内燃机往往有几种不同规格的飞轮供调频时选用。但当轴系的单、双节结点靠近飞轮时，调整飞轮惯量对频率影响不大，有些柴油机可以在自由端安装一个调频飞轮，而原飞轮的惯量减小到仅起盘轮的作用，别外飞轮惯量的改变还可以改变系统的固有振型，从而减小某一谐次的 。 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 c.改变吸功部件的转动惯量，能有效地调整系统的单结自振频率，但它对双结自振频率，尤其是当中间轴柔度较大时影响很小，另外也影响强度、效率等。 调整柔度法 主要是改变从发动机飞轮到吸功部件之间连接部件的柔度，改变中间轴、螺旋桨轴（特别是长轴系）的直径对系统单结振动频率影响较大，但对双结自振频率作用不大。 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 但直接改变中间轴、螺旋桨轴的长度、直径所受限制较大。目前主要的调整单结自振频率的方法是引入高弹性联轴节，使轴系单结自振频率大大降低。 采用弹性联轴节还可以保护联轴节后的齿轮和其它传动装置免受冲击的作用，并能在某种程度上降低对轴系对中要求。 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 4. 划转速禁区 船规要求在转速比 持续转速范围内不能划转速禁区，此时应结合调频，将强共振调整到 持续转速以下，再划转速禁区。 对低速大型内燃机轴系，用减振器来消减振动的效果较并不好，故多采用调频（选飞轮）及划转速禁区的办法。民船转速不连续可以办到，军船对转速连续性要求高，不允许划禁区。 Chapter 5 Vibration of Continuous Systems §5.9 轴系减振 B 纵向振动的消减与回避 一般来说，船舶推进轴系总振的消减与回避，也是从调频、配置减振