汽车振动分析第二章+-+强迫振动其他激励-副本.ppt

练习:汽车的拖车在波形道路上行驶 满载时：m1=1000kg， 空载时：m2=250kg， k=350kN/m 车速v=100km/h，l =5m 求：汽车的拖车在满载和空载时的振幅之比。 路面呈正弦波形： 悬挂弹簧的刚度 解： 拖车匀速行驶 路面的激振频率为： 空载时拖车的相对阻尼比： 满载时的频率比： 空载时的频率比： 满载时 空载时 汽车的拖车在满载和空载时的振幅比： 振动的隔离 三、工程中的受迫振动问题 振动的隔离分为两种： 主动隔振和被动隔振。 1、主动隔振 （振源是机器） （根据振源情况） 将振动的机器与地基隔离开，以减少振源对周围环境的影响。 主动隔振的目的：减小由于振动传递到地基上的力。 主动隔振系数= 隔振后传到地基的力幅值 隔振前传到地基的力幅值 隔振前机器传到地基的力： 隔振后系统响应： 隔振后通过k、c传到地基上的力： 主动隔振系数= 隔振后传到地基的力幅值 隔振前传到地基的力幅值 隔振前机器传到地基的力： 隔振后传到地基上的力： 主动隔振系数： 2、被动隔振 （振源来自地基的运动） 将地基的振动与机器设备隔离，以避免将振动传至设备，称为被动隔振 被动隔振系数η= 隔振后设备的振幅 隔振前设备的振幅 基础位移： 隔振后系统响应： 主动隔振系数： 力传递率 位移传递率 统称为传递率: 传递率： 传递率的特性： 1、只有当频率比 时才有隔振效果。 2、当 以后 传递率下降很慢。 工程中常取： 3、当 后， 即增加阻尼反而降低了隔振的效果。 在设计隔振系统时，一般先按设计要求取定传递率TF或TD， 最后计算出隔振弹簧的刚度k。 再确定频率比 和相对阻尼比 ， 惯性测振仪的基本原理 设：振动物体的运动 惯性质量 m 的运动方程为： 令： 稳态振动的解： 稳态振动的幅值： 1-测振仪 2-振动物体 1、位移计 测振仪的指针所指的位移振幅Y作为输出，则输出Y与被测物体的振幅a 成正比。 当 即 有： 1-测振仪 2-振动物体 位移计 要求固有频率比较低。 位移计是一种低固有频率的仪器。 取 当 位移计的缺点：本身体积大而笨重，对质量不大的振动物体的测量结果影响较大，因而测量范围小。 2、加速度计 改写为： 被测振动物体的加速度 指针指示的值与振动物体的加速度幅值成正比。 加速度计要求固有频率远远高于振动物体的振动频率。 加速度计是一种高固有频率的仪器。 1-测振仪 2-振动物体 2、加速度计 改写为： 被测振动物体的加速度 当： 得： 测振仪的固有频率远远高于振动物体的振动频率。 加速度计是一种高固有频率的仪器。 压电晶体式加速度计 固有频率5000~10000Hz 测量频率范围上限为1000~3000Hz 1-测振仪 2-振动物体 对数坐标表示的幅频特性曲线 如果取： 在 范围内 合理选择阻尼可以扩大加速度计的频率使用范围。 结束！ Copy right@徐传燕 2013年 汽车振动分析 授课对象：本科生 学科专业：车辆工程 授 课:黄雪涛 电话第一章单自由度系统的振动 2 单自由度无阻尼自由振动 1 单自由度振动系统 3 单自由度有阻尼自由振动 4 强迫振动 教学内容 一、偏心质量引起的强迫振动 二、支座引起的强迫振动 三、工程中的受迫振动问题 引言 常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。 理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。 1、 实际回转体不平衡，造成原始不平衡量的因素 a、转子零部件材质的不匀称性； b、加工及装配中产生的误差； c、设计时就具有非对称的几何形状等。 2、使用不平衡转子的危害： 如果回转体存在不平衡量，回转体旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。 一、偏心质量引起的强迫振动 偏心质量：m 偏心矩：e me 称为不平衡量 法向惯性力： 令： 系统的稳态响应： 其中： 相位： 振幅与偏心质量m和偏心距e成正比，要减少振动，就要使质量分布尽可能均匀，使旋转轴对称而没有偏心距 稳态响应的幅值： 必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内 动平衡试验机 练习：偏心质量系统 共振时测得最大振