材料的关系不大。因此,为提高中间轴的刚度,要从增加中间轴的直径、增加轴承的刚度以及减小轴承跨距人手。影响质量的因素是在材料一定时,与体积有关系。减小质量,就要减小轴的质量和齿轮的质量,如将轴的长度缩短,直径减小,改变齿轮轮毂结构等等。根据以上建立的数学模型,求解固有频率,振幅和势能分布率以及模态柔度,运算得到传动系统的扭转固有频率,势能分布率和模态柔度等。各阶频率对应的模态柔度处于一个数量级别下,在静态柔度一定的情况下,弹性元件和惯性元件各阶模态柔度处于平衡状态,说明传动系统的质量和刚度得到了合理的匹配。另外,根据模态柔度和能量平稀奇原理的动态优化设计方法,阻尼的分配也是其中很重要的一个部分。由于组尼一般都很小,因此,对于机械结构在其第r阶固有频率附近振动时,若各阶模态的耦合不紧密,上式也可用于多自由度的振动系统。从而,阻尼分配的原则是:要增大第r阶模态的对数缩减,最有效的途径是增大第r阶模态的弹性能分布率较大的子结构的阻尼,而不是等同的增大所有子结构的阻尼。在传动系统的动态优化设计中,由于阻尼的复杂性,这里只是指出阻尼分配的原则,而没有对阻尼的分配进行进一步的讨论。传动系统在工作中主要是扭转振动,用传递矩阵法建立传动系统的集中质量模型,是通过将轴上的零件,转化为惯性元件,而将轴转化为弹性元件和惯性元件的组合,并将各轴转化的惯性元件,平均分配到各个轴的两端,最后,将惯性元件和弹性元件一同转化到输出轴上,建立传动系统扭转传递矩阵模型,来分析其扭转振动。与有限元模型相比较,在满足工程需要的同时,能够养活对计算机容量的需求。运有模态柔度和能量平稀奇原理,通过对传动系统模态柔度和能量分布率的计算结果的分析,表明了动态优化设计的目标和变量,找出需要修改的结构部位和参数。通过高速主轴的跨距,悬伸量,内外直径和主轴长度,改变惯性元件和弹性元件的参数,达到对整个传动系统进行动态设计的目标。
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