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电磁式动力吸振器的结构设计开题报告

 2020-02-10 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1目的及意义

现代工业的发展及人民生活质量的提高,对减振和降噪的要求日益增高,从五十年代开始,航空、宇航、原子、和电子等新技术兴起,几乎带动所有工业的发展,例如,汽轮机、水轮机、和电机等动力机械,汽车、火车、船舶和飞机等交通工具、以及工作母机、矿山机械和工程机械等,都向着高速重载方向发展,导致振动和噪声日益强烈,许多产品因为振动和噪声过大在市场上被淘汰。在制造业,为了降低各种机械产品的振动强度,对机械零件的制造精度提出了更高的要求,这就促进精密机床和精密加工技术的发展。但是,无论设备的精密等级有多高,如果离开了严格减的工作环境,也就无法达到预期的精度指标。制造业、运输业以及航海业等领域无不面临着越来越多的振动控制问题,尤其在精密仪表工程、宇航工程以及机械人等尖端技术领域,振动与噪声问题更是受到国内外学者和工程技术人员的密切关注。综上所述,无论工业还是人民生活,都离不开振动与噪声控制。振动和噪声控制不但具有工程意义,而且还具有重要的社会意义。振动问题很大程度上是由于机械机构的阻尼不足引起的。长期以来,在各个工程领域,为了降甚至消除振动的危害,人们进行了大量关于振动控制的研究。大致是从以下三个方向进行研究:1)消振,直接减弱甚至消除振源的振动;2)隔振,在被控对象与振源之间安装隔振系统,以此来抑制振动的传递;3)吸振,在被控对象上增加子系统,使被控对象的能量转移到子系统,从而减弱被控对象的振动。其中,较于消振和隔振技术,吸振技术因具有小型轻量、结构简单和安装方便的特点,已经广泛应用于工程实践中。其中的代表就是动力吸振器,别名也称动力阻尼器。在建筑土木工程领域又称为同调质量阻尼器,简称tmd。动力吸振器由辅助质量和弹簧以及阻尼所组成,属于抑制共振的被动式制振器。动力吸振器的名称 dynamic vibration absorber最早出现于1928年,由 ortondroid与 den hartog发表于美国机械工程学会的杂志上(asme)。后来又经过很多人的研究工作,动力吸振器的基础得以确立。与其他种类的制振器相比,动力吸振器的长处是小型轻量而又具有杰出的制振性能。

1.2国内外研究现状

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2. 研究的基本内容与方案

对于通常简化为单自由度质量、弹簧、阻尼的动力吸振器,有效地将主振系的振动能量吸收需要满足两个条件:一个是主振系的固有频率和动力吸振器的固有频率比满足最优同调条件;另一个是动力吸振器的阻尼满足最优阻尼条件。被动型动力吸振器只由质量、弹簧、阻尼组成,由于其结构参数固定,只能对特定激励力频率具有很好的吸振效果,当激励力频率变动时则不适用;半主动型动力吸振器的刚度和阻尼系数可以从外部改变,相对于被动型动力吸振器其控制频率较宽,但其从根本上属于被动型动力吸振器,控制频宽有限。电磁阻尼的出现改善了这一情况,磁性阻尼具有以下优点:1)阻尼特性具有非常好的线性,易于设计和调整。2)在-50- 100℃很宽的温度范围上有稳定的阻尼特性。3)没有机械性接触,设置较容易,可以避免不必要的摩擦。4)在真空中、无尘室等环境也可使用。所以本次设计将磁悬浮与动力吸振器相结合,进行一种对轴的电磁式动力吸振器的结构设计,其设计的主要内容有磁路设计和机械设计,磁路设计主要是电磁铁的设计,机械设计包括形状结构、弹簧和铁芯的设计。

3. 研究计划与安排

第1—3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定方案,完成外文资料翻译和开题报告。

第4—7周:设计方案拟定、计算、完成结构的装配草图;

第8—10周:绘制工程图;

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4. 参考文献(12篇以上)

  1. 胡业发,周祖德,江征风.磁力轴承的基础理论与应用[m].北京:机械工业出版社,2006.

  2. gerhard schweitzer, eric h. maslen. 磁悬浮轴承:理论、设计及旋转机械应用[m].北京:机械工业出版社, 2012.

  3. 李冬伟,白鸿柏等.装备混合隔振平台设计理论与方法[m].北京:国防工业出版社,2014.

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