在動(dòng)力學(xué)視角下,沒(méi)有絕對(duì)的剛體,也沒(méi)有零誤差的配合。任何機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都可以用剛度、阻尼、質(zhì)量、慣量來(lái)等價(jià)。構(gòu)建好每個(gè)零件的動(dòng)力學(xué)模型后就可以將其組裝成完整的模型,并進(jìn)行分析。一個(gè)完整的動(dòng)力學(xué)建模分析過(guò)程如下所示:
一般分析共振問(wèn)題,我們要求解模態(tài),分析啟動(dòng)抖動(dòng)等瞬態(tài)問(wèn)題,還要求出系統(tǒng)傳遞函數(shù)。分析在不同激勵(lì)下系統(tǒng)的表現(xiàn)需要求解力學(xué)響應(yīng)特性。這種求解就和一般控制問(wèn)題一樣了。
將求解出的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性,和振動(dòng)噪音測(cè)試數(shù)據(jù)作對(duì)比分析,就可以雙向驗(yàn)證問(wèn)題原因。采用的方法就是上一篇文章將的仿真測(cè)試對(duì)標(biāo)法。
扭轉(zhuǎn)振動(dòng)常用解決方法
第一種方法:輸入側(cè)改善
所謂輸入側(cè)改善,就是將改善電機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩輸出的平穩(wěn)性。一般電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、動(dòng)不平衡、不對(duì)中都會(huì)影響旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,產(chǎn)生各種階次的激振力,這些激振力會(huì)沿著軸系傳遞,如果和某個(gè)零件的固有頻率接近,就會(huì)產(chǎn)生附加的共振響應(yīng)。因此改善旋轉(zhuǎn)品質(zhì)是有效避免問(wèn)題的方法。
第二種方法:傳遞過(guò)程阻斷
車(chē)輛振動(dòng)的一次振源一般是電機(jī)或減速器,從振源到振體的力波傳遞有兩個(gè)途徑,途徑一是通過(guò)軸系傳遞,途徑二是通過(guò)定子組件到車(chē)架。有人做過(guò)分析研究發(fā)現(xiàn)途徑二是車(chē)輛振動(dòng)的主要傳遞路徑。因此在途徑二上設(shè)置柔性或者半剛性懸置能夠大大降低共振風(fēng)險(xiǎn),即便共振幅值也會(huì)大幅度降低。如下圖所示有人通過(guò)優(yōu)化電機(jī)三個(gè)懸置的位置、剛度,達(dá)到了很好的隔振效果,加速度傳遞率不到2.5%。
對(duì)于傳遞路徑一的軸系傳遞,也有相應(yīng)的阻斷方法,就是設(shè)置軸系減振器。這種減震器一般有兩個(gè)盤(pán)耦合而成,主動(dòng)盤(pán)和主動(dòng)軸相連,從動(dòng)盤(pán)和被動(dòng)軸相連。主動(dòng)盤(pán)和被動(dòng)盤(pán)之間設(shè)置了彈性和阻尼,振動(dòng)會(huì)被彈簧和阻尼吸收掉,傳遞不過(guò)去,相當(dāng)于設(shè)置了一道防火墻。下圖是兩種軸系減振器,他們對(duì)中高頻隔振效果都很明顯。
第三種方法:系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化方案
扭轉(zhuǎn)振動(dòng)歸根到底是一種動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,動(dòng)力學(xué)問(wèn)題就不僅僅和振源有關(guān),還和軸系統(tǒng)的本身的參數(shù)相關(guān),比如剛度、阻尼等等。因此有人通過(guò)優(yōu)化動(dòng)力學(xué)參數(shù)達(dá)到對(duì)某些頻段振動(dòng)的抑制效果。