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)動機運轉(zhuǎn)過程中的噪聲和振動大為減小，但為改進設(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動梁固有頻率和模態(tài)函數(shù)的方法。當(dāng)軸向運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