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传动带系统非线性振动实验研究

刘金花  
【摘要】:传动带优点多,应用广,是机械系统中能量传递的核心部件。传动带是由较柔软的橡胶或其他高分子材料制成,而且带传动装置本身是大跨度结构,所以其工作时会产生人们所不期望的横向振动。传动带的横向振动是影响电机及其整个动力系统工作平稳性、精确性和安静性的重要因素。对传动带振动特性的透彻了解是对其进行有效振动控制的前提。研究粘弹性传动带系统的横向非线性振动及其控制问题具有重要的实际应用价值。 本论文主要从实验角度研究粘弹性传动带的非线性动力学特性,研究内容有以下几方面: 综述了轴向运动弦线模型目前的研究成果,然后对非线性振动实验研究,尤其是传动带系统的非线性振动实验研究现状作了概述。 概述了描述粘弹性材料特性的几种机械元件模型,并采用Kelvin模型运用牛顿第二定律推导了粘弹性传动带的非线性动力学方程。 搭建传动带横向振动实验平台并介绍其工作原理。该实验系统由三部分组成:机械部分,测量部分和控制部分。机械部分主要包括粘弹性传动带、主动轮、从动轮和伺服电机及其控制器;测量部分包括激光位移传感器和传感器控制器;控制部分由计算机实现传动带一定脉动转速运转。 实验中分别研究了同步带在匀速运转工况和转速在某一恒定值上下变动时的非线性动力学响应。从而定性验证了理论计算中出现的周期运动,倍周期运动和混沌运动现象;并验证了参数激励对振动系统的影响。用实验方法研究了传动带的轴向移动速度与振动幅值的关系,轴向移动速度与固有频率的关系。 优化原实验平台,增加张紧装置。针对实验中出现的跑偏现象,带轮上增加导轨设计。定性的研究了平带系统在匀速运转工况中出现的周期运动,倍周期运动和混沌运动现象;同时研究了系统在启动、运转、停止过程中的振动情况。


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