平帶驅(qū)動系統(tǒng)橫向耦合振動分析.pdf

1、七十年代末以來，汽車發(fā)動機(jī)中的多重V形皮帶驅(qū)動已被多回旋的單一多凸棱平皮帶驅(qū)動所替代。后者稱為平帶驅(qū)動系統(tǒng)(SerpentineBeltDriveSystems)，通常由主動曲柄轉(zhuǎn)軸、皮帶、若干從動滑輪和張緊裝置構(gòu)成。平帶驅(qū)動系統(tǒng)的特點(diǎn)是包含動態(tài)張緊裝置，可以調(diào)節(jié)帶的張緊程度以在較大的操作條件變化范圍中使帶的張力保持為設(shè)定值。盡管平帶驅(qū)動系統(tǒng)的采用已使得發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的噪聲和振動大為減小，但為改進(jìn)設(shè)計仍有必要分析系統(tǒng)的振動特性和振動響

2、應(yīng)。 首先，研究兩端固定軸向運(yùn)動梁的橫向振動，導(dǎo)出了系統(tǒng)的頻率方程，提出了求解該非顯式表達(dá)的非線性超越方程的數(shù)值算法，得到了固有頻率和模態(tài)函數(shù)。并在一端鉸支一端固支的定邊界條件下確定一勻速運(yùn)動梁固有頻率和模態(tài)函數(shù)的方法。當(dāng)軸向運(yùn)動速度在其常平均值附近作簡諧波動時，應(yīng)用多尺度法給出軸向變速運(yùn)動梁參數(shù)共振時的不穩(wěn)定條件。用數(shù)值仿真說明相關(guān)參數(shù)對固有頻率和不穩(wěn)定邊界的影響。 其次，使用模態(tài)分析的方法研究了基于弦線模型平帶驅(qū)動系

3、統(tǒng)的耦合振動。從控制方程推導(dǎo)得到了系統(tǒng)的特征方程，通過數(shù)值計算研究了軸向運(yùn)動速度和初始張力對系統(tǒng)頻率的影響。 再次，提出了一個考慮了帶的抗彎剛度(即梁模型)的平帶驅(qū)動系統(tǒng)線性模型。與靜平衡位形為直線型的弦線模型不同，考慮了小抗彎剛度的梁模型的靜平衡位形除了直線型之外，還可能是曲線型(即梁的屈曲)。其中，非直線型的靜平衡位形將會導(dǎo)致線性的輪-帶耦合。對此，作者發(fā)展了一種普遍的模態(tài)分析方法，從控制方程和邊界條件推導(dǎo)得到了各系統(tǒng)的顯式