在動力學視角下,沒有絕對的剛體,也沒有零誤差的配合。任何機械傳動機構都可以用剛度、阻尼、質量、慣量來等價。構建好每個零件的動力學模型后就可以將其組裝成完整的模型,并進行分析。一個完整的動力學建模分析過程如下所示:
一般分析共振問題,我們要求解模態(tài),分析啟動抖動等瞬態(tài)問題,還要求出系統傳遞函數。分析在不同激勵下系統的表現需要求解力學響應特性。這種求解就和一般控制問題一樣了。
將求解出的系統動力學響應特性,和振動噪音測試數據作對比分析,就可以雙向驗證問題原因。采用的方法就是上一篇文章將的仿真測試對標法。
扭轉振動常用解決方法
第一種方法:輸入側改善
所謂輸入側改善,就是將改善電機的旋轉扭矩輸出的平穩(wěn)性。一般電機的轉矩脈動、動不平衡、不對中都會影響旋轉穩(wěn)定性,產生各種階次的激振力,這些激振力會沿著軸系傳遞,如果和某個零件的固有頻率接近,就會產生附加的共振響應。因此改善旋轉品質是有效避免問題的方法。
第二種方法:傳遞過程阻斷
車輛振動的一次振源一般是電機或減速器,從振源到振體的力波傳遞有兩個途徑,途徑一是通過軸系傳遞,途徑二是通過定子組件到車架。有人做過分析研究發(fā)現途徑二是車輛振動的主要傳遞路徑。因此在途徑二上設置柔性或者半剛性懸置能夠大大降低共振風險,即便共振幅值也會大幅度降低。如下圖所示有人通過優(yōu)化電機三個懸置的位置、剛度,達到了很好的隔振效果,加速度傳遞率不到2.5%。
對于傳遞路徑一的軸系傳遞,也有相應的阻斷方法,就是設置軸系減振器。這種減震器一般有兩個盤耦合而成,主動盤和主動軸相連,從動盤和被動軸相連。主動盤和被動盤之間設置了彈性和阻尼,振動會被彈簧和阻尼吸收掉,傳遞不過去,相當于設置了一道防火墻。下圖是兩種軸系減振器,他們對中高頻隔振效果都很明顯。
第三種方法:系統級優(yōu)化方案
扭轉振動歸根到底是一種動力學問題,動力學問題就不僅僅和振源有關,還和軸系統的本身的參數相關,比如剛度、阻尼等等。因此有人通過優(yōu)化動力學參數達到對某些頻段振動的抑制效果。