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洗衣机悬挂系统实验及其仿真研究

赵平  
【摘要】: 振动和噪声的大小是洗衣机性能的重要指标,而悬挂系统的优劣对于洗衣机的振动问题有着直接的影响。 本文搭建了一套悬挂系统性能测试的试验系统,包括悬挂系统的改造、辅助夹具的设计、传感器的选择与安装、激振系统的使用和数据采集分析仪的确定。进行了大量的正交实验,研究了阻尼孔、振动频率、振动幅值和振动起始位置等因素对悬挂系统性能的影响;并对两种常用的悬挂系统进行了静态、动态特性的实验研究。 研究发现,悬挂系统的阻尼特性主要取决于其库仑摩擦阻尼,空气阻尼的影响很小。为此,对应用比较广泛的含阻尼孔式悬挂系统进行了进一步的理论研究。根据悬挂系统的工作原理、阻尼产生的原因,建立了悬挂系统物理数学模型。数学模型中,详细阐述了悬挂系统中主要零部件参数与悬挂系统阻尼特性之间的关系;并利用实验结果证明了物理数学模型的正确性。在物理数学模型基础上,研究了等效粘性阻尼随着工作时振动幅值和起始位置的变化规律。 通过建立洗衣机的ADAMS仿真计算模型,研究了悬挂系统的优化问题。模型中将阻尼力直接代入计算,而不是传统的假设一个大概的常数阻尼系数。根据仿真结果的分析比较,可得到悬挂系统的优化参数。其结果将会对洗衣机悬挂系统的实际设计提供有力的支持,可避免盲目实验,减少工作量,大大缩短产品的设计开发周期。


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