机床与液压

作者：苏伟鸿，童心，刘轩硕，杨朝坤，刘佳佳，聂勇，梅德庆，陈正

单位：浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室；浙江大学海洋学院；浙江大学海洋学院；浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室；浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室；浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室；浙江大学海洋学院；浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室；浙江大学海洋学院；浙江大学海洋学院；浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室；浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室；浙江大学海洋学院；浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室；浙江大学海洋学院

关键词：电液作动器;振动传递机制;动态特性;变转速;柱塞泵

基金：国家重点研发计划（2023YFC2809903）

水下电液作动器（EHA）因高集成度和低泄漏风险而逐渐成为替代传统水下液压系统的理想方案。然而，其紧凑结构加剧了激振源与振动传递路径的耦合，同时水下EHA通常在变转速工况下运行，使振动特性分析更加复杂。针对此，围绕水下EHA的振动传递机制与动态特性展开系统性研究，重点关注其在变转速条件下的时变振动行为。构建柱塞泵流体激励模型，通过仿真与实验揭示其激振机制及幅频特征；基于频响函数分析识别系统主导固有频率，并结合实验揭示振动传递的频率相关性；最后，综合运用时频分析与阶次分析方法，对变转速工况下水下EHA的非平稳振动信号进行解析，揭示其动态频谱演化过程以及激振源与结构间的耦合传递机制。结果表明：柱塞泵的7?N?倍转频激励是主要激振源；485、750、1 870 Hz的固有频率在高转速下易与激振源低阶次谐波叠加，导致共振并显著加剧振动；采用时频分析与阶次分析相结合的方法，提取了变转速工况下非平稳振动信号中的结构共振及时变激振频率成分。分析结果与激振源模型及频响函数分析结果相符，验证了该方法的有效性，为水下EHA振动建模、振动评估及结构优化提供了理论依据。

来源：2025年第23期

《机床与液压》期刊编辑部

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