基于振动响应的主动平衡减速器及实验研究

发布时间：2017-03-16 01:02

  本文关键词：基于振动响应的主动平衡减速器及实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：机械系统的振动是产生噪音、降低工作精度的直接原因,随着我国现代工业的不断发展,人们对加工精度、负载能力和劳动环境提出了越来越高的要求。为了适应新的需求,深入研究平衡问题,改善机械的动力性能,探究减小甚至消除由于惯性作用引起的系统振动的新方法,具有重大的研究意义。 本文将机构的平衡问题与系统的振动结合起来,建立了基于振动响应的主动平衡减速器动力学分析模型,从仿真分析和实验研究两个方面研究了主动平衡减速器的控制输入对系统振动响应的柔性调节作用,具体研究内容包括： 首先,根据主动平衡减速器的工作原理,基于其基本构型对主动平衡减速器系统进行了运动学和动力学分析,指出了权重系数的选取对系统动力性能优化效果的影响。 为了解决以上问题,以机座的振动响应为研究目标,建立了基于振动响应的主动平衡减速器系统的动力学模型,推导出了振动响应与激振力(激振力矩)之间的关系；在此基础上,基于样机的结构参数,研究了主动平衡减速器控制输入运动规律对系统振动响应的影响,给出相应的设计步骤和算例。 最后,根据仿真结果建立了主动平衡减速器振动实验系统,设计了实验方案,进行了实验研究；通过对采集到的数据进行处理,得到系统的振动响应,结果验证了本文研究理论的正确性和主动平衡减速器机构动力性能的柔性调节作用。 本论文从理论、计算机仿真和实验方面对主动平衡减速器的振动响应进行了研究,验证了主动平衡减速器的柔性平衡作用,即在不改变机构结构参数的情况下,可以通过伺服电机运动规律的优化设计实现对系统振动响应的调节,改善机械系统的振动情况。该研究成果为主动平衡减速器的工业化提供了进一步的理论和实践支撑。
【关键词】：主动平衡 振动响应 优化设计 主动平衡减速器 实验研究
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 国内外研究现状11-18
• 1.2.1 机构平衡的基本研究方法12-14
• 1.2.2 机构主动平衡的研究现状14-15
• 1.2.3 振动控制的研究现状及应用15-17
• 1.2.4 振动测量技术及振动信号分析17-18
• 1.3 课题来源、研究内容及研究意义18-19
• 1.4 论文主要研究工作及章节内容安排19-21
• 2 主动平衡减速器基本原理及性能分析21-35
• 2.1 主动平衡减速器的工作原理21-22
• 2.2 主动平衡减速器系统运动学及动力学分析22-28
• 2.2.1 运动学分析23-25
• 2.2.2 动力学分析25-28
• 2.3 主动平衡减速器的综合优化平衡28-32
• 2.3.1 机构综合优化平衡的一般方法28
• 2.3.2 基于动力学性能的综合优化平衡28-30
• 2.3.3 权重系数对机构动力平衡效果的影响30-32
• 2.4 本章小结32-35
• 3 主动平衡减速器的振动响应分析35-49
• 3.1 振动的基本概念35-36
• 3.2 振动系统的模态分析及振动响应的计算36-40
• 3.2.1 振动微分方程的确立36-38
• 3.2.2 系统固有频率及主振型计算38-39
• 3.2.3 系统振动响应的计算39-40
• 3.3 基于振动响应的优化设计与分析40-47
• 3.3.1 控制输入运动规律的优化设计40-42
• 3.3.2 算例及讨论42-47
• 3.4 本章小结47-49
• 4 主动平衡减速器振动实验系统的设计49-59
• 4.1 主动平衡减速器实验台49-55
• 4.1.1 实验台机械主体和测量设备49-52
• 4.1.2 实验系统自制电气柜52-55
• 4.2 主动平衡减速器振动实验系统的工作原理55-56
• 4.3 主动平衡减速器振动实验系统的控制软件56-58
• 4.3.1 控制软件界面和功能介绍56-57
• 4.3.2 实验系统运动规律的实现57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 5 主动平衡减速器基于振动响应的实验研究59-77
• 5.1 实验方案设计59-61
• 5.2 实验数据处理61-65
• 5.2.1 振动信号的预处理61-63
• 5.2.2 振动信号的积分变换63-65
• 5.3 实验结果分析65-75
• 5.4 本章小结75-77
• 6 总结与展望77-79
• 6.1 总结77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-83
• 附录A83-85
• 附录B85-89
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果89-93
• 学位论文数据集#@@

【参考文献】

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本文编号：251170