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轉動系統(tǒng)的振動

文章作者:超級管理員 來源:本站 發(fā)布時間:2024-09-21 15:05:08 瀏覽次數:237
[導讀]:簡單的轉動系統(tǒng),如圖1所示的一根兩端固定在軸承中的轉動軸,中間承載著一個固定在軸上的飛輪,當飛輪的質量遠遠大于軸的質量時,則認為飛輪的質量 M即可以代表轉動系統(tǒng)的質量。此時這個轉動系統(tǒng)的彎曲共振頻率f可以表示為式(1):圖1式1式中 q——該轉動系統(tǒng)產生單位距離的偏心所需要的力;a——飛輪離左邊軸端距離:b——飛

簡單的轉動系統(tǒng),如圖1所示的一根兩端固定在軸承中的轉動軸,中間承載著一個固定在軸上的飛輪,

當飛輪的質量遠遠大于軸的質量時,則認為飛輪的質量 M即可以代表轉動系統(tǒng)的質量。此時這個轉動

系統(tǒng)的彎曲共振頻率f可以表示為式(1):

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圖1

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式1

式中 q——該轉動系統(tǒng)產生單位距離的偏心所需要的力;

a——飛輪離左邊軸端距離:

b——飛輪離右邊軸端距離:

E——轉動軸材料的彈性模量;

I——軸截面的轉動慣量。

轉動系統(tǒng)的最低共振頻率定義為該轉動系統(tǒng)的臨界轉速。水平軸,其承載質量為M的飛輪,所產生靜態(tài)

偏心距d如式(2)所示:

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式2

可算出轉動系統(tǒng)的臨界轉速(n臨界)如式(3)

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式3

式中,g=9.8m/s2;d為測量得到的靜態(tài)偏心距。

較復雜的轉動系統(tǒng),如承載多個飛輪的軸,或變截面軸等,則具有較多的臨界轉速,其

中第一臨界轉速最低。第一臨界轉速可以表示為m,如式(4)所示:

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式4

式中n軸——軸的臨界轉速;

2負1——飛輪1與軸的臨界轉速;

n負2——飛輪2與軸的臨界轉速;

n負i;——第i個飛輪與軸的臨界轉速。

兩端由軸承支撐的變截面軸的等效直徑d可按式(5)計算:

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式5

式中 L——軸長;

di1i——不同截面軸的直徑與相應的軸長之積。

為了避免轉動系統(tǒng)產生共振,要求振動系統(tǒng)的工作轉速n工作低于第一臨界轉速n1的80%,即滿足:

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式6

在較低的工作轉速下,如為第一臨界轉速的1/2、1/3、1/4時,也能激發(fā)轉動系統(tǒng)產生共振。為此,

建議轉動系統(tǒng)的連續(xù)工作轉速應在大于0.5而小于0.8的臨界轉速內選擇。對于旋轉機械,如風機、

砂輪等,切記不要任意提高轉速,防止由于共振而激發(fā)強烈噪聲,共振嚴重的可能損壞機器,甚至

出現工傷事故。

機械噪聲是能夠控制的,其主要途徑是避免或減少撞擊力、周期力和摩擦力,如用液壓代替鍛壓,

用焊接代替鉚接,提高加工工藝和安裝精度,使齒輪和軸承保持良好潤滑條件等。為減小機械部件

的振動,可在接近力源的地方切斷振動傳遞的途徑,如以彈性連接代替剛性連接,或采用高阻尼材

料吸收機械部件的振動能。在機械設計上可盡量減少附件,并注意提高機件的剛度,以減小噪聲輻射。

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