摩擦摆动力学特性分析与研究

发布时间：2020-04-27 18:54

【摘要】： 摩擦自激振动是工程中普遍存在的一种的振动形式,一旦产生,就会引起颤振和噪声,不仅对机器或设备的工作造成不利影响,降低产品质量,还会影响人们的身心健康。因此,摩擦自激振动现象已越来越为人们所关注。本课题采用实验研究与理论分析相结合的研究方法。在自行研制的摩擦摆实验装置上进行实验研究,测定摩擦摆的摩擦力矩,并分别在步进电机和交流伺服电机驱动下,实验研究摩擦副的材料、润滑状况、间隙、转速和载荷等因素对摩擦自激振动的衰减振动、稳定振动的影响。应用MATLAB语言、Mathcad数学应用软件对实验数据进行处理,对摩擦自激振动产生的机理、影响因素、摩擦副阻尼特性、摩擦摆动态特性等进行了大量理论分析。通过研究发现,摩擦摆的对数减缩及阻尼比随着转速的增大而减小,也就是说,转速越大,摩擦摆衰减得越慢,反之,转速越小,摩擦摆衰减得越快；在其他条件相同的情况下,质量大的对数减缩比质量小的要小,摩擦副间隙越大,对数减缩及阻尼比越小,即衰减越慢；步进电机驱动时的对数减缩及阻尼比比交流伺服电机驱动时的小,衰减慢；摩擦摆稳定摆动的周期、频率都是相对稳定的；交流伺服电机驱动时,振幅比步进电机驱动时的要小,且稳定性稍好；摩擦摆稳定摆动的振幅,大体上是随着转速的增大而增大；研究还表明,摩擦力(矩)——相对速度下降特性不是系统产生摩擦自激振动的根本原因,而只是其中的一个现象,即摩擦自激振动负阻尼成因学说欠合理；摩擦力(矩)常数项是形成摩擦伴生阻尼的根本原因,研究摩擦自激振动不可忽略摩擦副中摩擦伴生阻尼的影响,摩擦力(矩)与加速度有关从一个侧面反映摩擦副间静动摩擦交替过程是维持系统稳定持续振动的主要原因,因此,工程中发生摩擦自激振动的根本原因是摩擦副间存在静动摩擦交替现象。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH113

【参考文献】