激振力复杂变化的振动系统设计.pdfVIP

学兔兔 第1期 (总第158期) 机 械 工程 与 自动 化 NO．1 2010年2月 MECHANICAL ENGINEERING 8L AUT0MAT10N Feb． 文章编号：1672—6413(2010)01—0110—03 激振力复杂变化的振动系统设计 杨卫华 ，黄振峰 ，毛汉领 (1．广西大学机械：Y-程学院，广西 南宁 530004；2．广西广播电视大学，广西 南宁 530022) 摘要：介绍了振动系统的整体结构以及由直流电机和偏心轮组成的激振装置。对偏心轮的结构及其产生的激振 力做了详细分析。最终设计出一个激振力复杂变化的系统。 关键词：振动频率；激振力；偏心轮 中图分类号：TH161 ．6 文献标识码：A 0 引言 动基本不可能，于是就可以通过第二层的振动带动第 设计此振动平台，是为了模拟多种不同主频率的振 一 层的振动，下层钢板由于跟轮子连接在一起，轮子 动系统。与其他的振动系统相比，此振动系统的激振装 放置在地上，相当于固定不振动。 置中偏心轮(含小球)的偏心距是不断变化的，这使得系 由于整个系统基本上是前后左右对称的，故可将 统的振幅不断地变化，而电机的转速又影响系统的振动 系统简化成双质量系统的振动模型，见图2。 频率，从而整个系统的振幅和频率都可以变化。 1 系统整体设计 整个振动系统共分3层，其结构示意图见图1。上 层是一块钢板，上面可以放置实验用的物体。中间层 也是一块钢板，钢板上面用螺栓将电机固定好，偏心 轮(含小球)则与电机转轴连接。底层由一块同样钢板 和支撑整个系统的4个小轮组成，用小轮的原因是为 了方便整个系统的移动。 图 2 双质量系统振动模型 根据机械振动方面的知识可以得到如图2所示的 量 双质量系统振动主频率09 、09 的平方公式： 丢(计 千√丢(计09o~)2-- 。 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (1) 其中：09。相当于系统只有m 的单自由度无阻尼自由 振动时的固有频率，09。一√k2／m。；09。 为系统只有 的单自由度无阻尼自由振动时的固有频率，cU。 = √(足1+五2)／m1。 由此可见，系统主频率的大小只与系统的质量 和系统内弹性元件的弹性系数k有关，通过改变 、k 圈1 振动系统结构示意图 的大小就可以改变系统的主频率。 上层与中层和中层与下层之间各用4根弹簧连