机床与液压

作者：赵磊，翟冉，闫照方，矫立宽

单位：天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）；天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室;机电工程国家级实验教学示范中心（天津理工大学）

关键词：大范围转动弹性梁;刚-柔耦合动力学模型;转子偏心效应;外激励;振动机制

基金：国家自然科学基金面上项目(51975412)

为实现大范围转动弹性梁类柔性机械的高速、安全、平稳运行，综合应用Galerkin模态截断法和Hamilton原理建立弹性梁刚-柔耦合动力学模型，并建立转子偏心运动微分方程；基于行波叠加原理，应用高阶Runge-Kutta法完成非线性动力学解耦；应用时、频域分析法解析转子偏心效应下弹性梁的振动机制以及外激励下的频谱响应特性。研究结果表明：外激励响应在转子偏心效应下会衍生新的低频谐波分量，转速和激励幅值的增加会导致频域内多个低频谐波分量高于主振，易引发不同程度的间歇性振动；外激励频率提高会引起频域谱峰后移，数值仿真5~35 Hz频段的外激励，当频率为25 Hz时其低频谐波分量是主振幅值的2倍，高达0.181 mm，进而呈现明显的外激励突发性激振。因此，借助时、频域分析可有效解析具有随机性的间歇性或突发性振动产生机制，可为大型旋转柔性机械的动力学优化设计提供重要的理论基础和数据支持。

来源：2024年第7期

《机床与液压》期刊编辑部

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