空间双激振器同轴反向回转振动系统自同步特性研究

作者：安兆喆,张楠. 日期：2023-06-25/span> 浏览：1267 查看PDF文档

摘要:为了解决平面振动自同步模型无法适配复杂工况的问题,对双机驱动的同轴线反向回转振动系统的自同步特性进行了分析和研究。首先,分析了系统的受力情况,搭建了该系统的运动学模型,并应用Lagrange方程得出了系统的运动微分方程,利用平均法处理了电机转子的转速及相位,进一步计算得到了其稳态响应;然后,利用Hamilton原理分析了振动系统的稳态方程,经计算推导出了转子实现同步和稳定的两大条件;讨论了系统主要的结构参数和工作参数变化对系统同步性和稳定性的影响;最后,根据计算得出的数据,利用MATLAB搭建了力学模型,并借助Simulink对模型进行了仿真,验证了振动系统实现自同步的稳定性与可行性。研究结果表明:两电机在稳定工况下可以保持在同一转速,相对相位差不发生变化,稳定在2rad左右;同时,当对系统内一台电机进行断电重连的操作时,该电机仍可以在25s内达到正常工作电机的转速,两电机转子相位差依旧维持在2.5rad附近,垂直振动轨迹只发生±0.04m的偏移。该研究填补了空间振动系统缺少反向回转模型同步理论的情况,可以为类似振动同步研究打下基础。

关键词:振动机械;双机驱动同轴反向转动;自同步特性;偏心转子;稳定性条件;转子振动系统

中图分类号:TH113.1文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)04-0552-10

本文引用格式:

安兆喆,张楠.空间双激振器同轴反向回转振动系统自同步特性研究［J］.机电工程,2023,40(4):552-561.

AN Zhao-zhe, ZHANG Nan. Self-synchronization of coaxial and reverse rotating vibration system with two motors［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(4):552-561.