某SUV车内轰鸣声问题的解决

NVH性能是影响车辆舒适性的重要因素之一。对某SUV车型加速过程中当发动机转速为1 300 r/min和1 600 r/min时的轰鸣声问题进行排查研究,通过阶次分析、模态分析、工作变形分析,发现两个转速下的轰鸣声均是由车架局部模态引起。为此,通过采取在对应位置加装动力吸振器的措施,有效抑制车架局部模态,道路试验结果表明车内轰鸣声得到明显改善,主观评价可接受,车内噪声整体降低7 dB(A)左右。     

某乘用车车内轰鸣音问题分析与解决

以试验模态测试与频谱分析相结合的方法进行问题识别,发现传动轴共振是引起某乘用车在3 100 r/min时车内噪音的主要原因,并从传动系统动力吸振器匹配方面进行研究,提出了对驱动轴优化方案。试验测试结果表明,该方案有效解决了噪声问题。     

红枣去核机传动系统中主轴的有限元分析

针对自行设计的红枣去核机传动系统中的主轴进行有限元静态分析和模态分析;利用UG软件完成红枣去核机传动系统中主轴三维模型设计和有限元模型建立。对主轴进行满载工况下的静力学分析表明:主轴所受的力矩从大到小依次为驱动力矩、去核系统阻力矩、拨盘阻力矩、螺旋输送器阻力矩,最大等效应力、应变均发生在安装驱动链轮的键槽处,主轴所受到的最大等效应力为110.53MPa[τ]=293.3MPa,最大等效应变为0.0 0 0 5 4 9 8 8,可知主轴材料与结构设计均能满足去核机工作要求;对主轴进行模态分析可知,传动主轴前6阶模态固有频率为1 939.9~5 131.1Hz。振型图表明:随着固有频率的增加,主轴的振动破坏区域逐渐由拨盘键槽所在轴阶向两端移动,当固有频率为4 189.4Hz时,破坏最严重,总变形量达到957.82mm;主轴发生共振的最低临界转速为116 394r/min,而去核机传动主轴的转速范围为15~60r/min,可知主轴在工作过程中是安全的。该研究为红枣去核机传动系统及整机结构、性能改进及优化提供了理论依据。     

沙棘预破碎装置设计与有限元分析

为解决沙棘枝果速冻后结块,阻塞脱果机的问题,设计一款新的沙棘预破碎装置。根据生产需要设计出该装置的整体结构,主要对传动系统、破碎刀片的数量和排列方式进行设计。利用ANSYS对刀辊进行有限元分析,结果表明,刀辊的最大变形量为0.004 9 mm;其最大应力为21.191 MPa远小于刀辊的最低屈服极限235 MPa,说明刀辊的强度和刚度都满足要求。根据刀辊前6阶模态分析情况,刀辊的工作转速360 r/min远小于安全转速47 812.5 r/min,不会发生共振现象。试验结果表明,当沙棘预破碎装置的刀辊转速为360 r/min时,工作性能稳定,整机作业时间降低至4.1 min,脱果率可达87.1%,破损率降低至8.8%。     

环模压块机传动系统的随机振动分析

【目的】立式环模压块机压制燃料过程中产生的振动易对压块机传动系统使用安全产生影响,针对此问题展开研究。【方法】课题组首先使用三维建模软件SolidWorks对压块机传动系统建立三维模型,导出x＿t格式文件后,将其导入有限元分析软件ANSYS Workbench,并使用该软件对其进行模态分析,然后在模态分析的基础上,对压块机传动系统进行随机振动响应分析。【结果】对压块机传动系统进行随机振动响应分析后得出传动系统的位移分布云图和应力分布云图,传动系统压辊处发生位移变形,其位移变形最大方向为Z方向,为0.013 796 mm;其应力分布在压辊与偏心轴的接触处,最大值为0.132 52MPa。【结论】压块机传动系统满足随机振动环境下的振动强度要求,工作过程中产生的振动对系统的影响在安全范围内。     

关于某SUV传动轴共振问题的分析与研究

某SUV四驱车加速过程中在发动机转速为2000r／min、4050r/min时车身地板振动明显,严重影响车内乘坐舒适性。运用道路车内振动试验分析、模态试验分析、CAE分析等方法对地板振动的原因进行研究,确定该地板振动由传动轴弯曲模态频率与发动机激励频率共振引起。通过优化传动轴管径提高传动轴固有频率,避免传动轴弯曲模态频率与发动机频率共振,从而使车身地板振动得到明显改善,幅值降低1．5m／s2。     

水稻联合收割机切流滚筒结构分析与优化

国产切纵流水稻联合收割机切流滚筒脱粒过程中存在喂入不畅及振动较大等问题,通过对切流滚筒结构进行静力学和模态分析得知,切流滚筒的结构强度满足设计要求,但工作转速760~800r/min频率位于第1阶固有频率14.51Hz的0.8~1.2倍共振区内。为此,设计了一种具有伸缩脱粒元件的偏心切流滚筒结构,并在ANSYS软件中进行了静力学仿真及轴端约束模态分析,结果表明:所设计的偏心切流滚筒结构强度满足要求,偏心切流滚筒的转速频率12.67~13.33Hz,小于偏心切流滚筒的第1阶固有频率25.59Hz;同时,偏心切流滚筒重心产生的力矩平衡了7.2%的茎秆对切流滚筒产生的阻力矩。     

驱动轴三阶激励下的某纯电动车低频抖动研究

针对某纯电动全油门加速行驶过程地板产生的低频抖动问题,经主观评价及试验诊断分析后,排查出电机转速在3000~4200 r/min,地板出现明显0.33阶次振动。通过传递路径分析阶次激励源产生的原因,并进行路试试验、理论分析、动力总成及传动系统试验模态等分析方法,排查出整车急加速过程中地板低频抖动激励源为驱动轴内三轴销万向节产生的附加弯矩激励源与动力总成Y向平动模态耦合,因而产生共振。结合开发车型设计情况,提出通过降低悬架高度来降低万向节附加弯矩,然后对调整的方案进行试验验证。试验后,地板0.33阶次抖动由0.065 g降为0.025 g,提高了乘坐舒适性。     

间作豌豆收获机脱粒装置设计及仿真分析

为解决大田玉米/豌豆间作模式下豌豆人工收获效率低、成本高的问题,设计了一款针对种植模式下豌豆收获机的脱粒装置,该装置主要由脱粒滚筒、凹板、顶盖、机架组成。通过ANSYS Workbench对脱粒滚筒进行了静力分析和模态分析仿真,得出脱粒滚筒在最大工作载荷时的应力为148.44MPa,最大变形为1.9638mm,最大应变为0.0010924mm,滚筒的安全系数为1.6842,设计满足该装置作业要求。在模态分析中使用分块兰索斯（Block Lanczos）法进行前6阶模态参数提取,固有频率范围87.021～177.08Hz,脱粒滚筒最大转速868r/min,远小于产生共振的转速5221.26r/min,设计满足作业要求。     

偏心振动式排种器参数的试验研究

为了提高种绳捻制质量,使种子在种绳上的分布均匀性和密度等指标上符合水稻直播的农业技术要求,对偏心振动式排种器的振动电机转速、弹簧刚度、振子偏心距和种子箱内的种子量等参数对排种速度及其变异系数的影响等问题,进行了试验研究。结果表明,在一定范围内,振动电机转速越高,排种速度越高;弹簧刚度越小,排种速度越高;振子偏心距越大,排种速度越高。在振动电机转速为3800r/min和4410r/min条件下,种子箱内的种子量越多,排种速度越低;而在振动电机转速为3160r/min条件下,排种速度曲线在种子箱内种子量为0.3kg左右有一个极大值。通过试验与分析确定系统的主要参数:弹簧刚度1400N/m;振子偏心距6.0mm;在使用过程中,排种速度的调整,可以通过在3000～4500r/min范围内调整直流电机转速的方法进行实现。     

余热排出泵水中模态分析

为了真实反映转子在水中振动情况,基于流固耦合动力学方程,采用ANSYS WORKBENCH有限元软件,对余热排出泵转子进行水中模态分析.分别计算了转子在空气中,预应力下及水中模态分布,得到相应固有频率及振型,并对比分析预应力和水附加质量对转子振动性能的影响.分析结果表明,预应力提高转子固有频率,变化率为4.42%~22.41%,并且主要提高扭转方向固有频率;水附加质量降低转子固有频率,变化率为4.69%~11.5%,阶数越高,变化率越大,与振动方向无关.在此基础上,根据核电要求对余热排出泵转子临界转速进行计算校核.计算得:第一临界转速5 475.6 r/min和第一扭转临界转速6 694.2 r/min远远超过运行转速1 490 r/min,水力激振频率173.8 Hz也处在安全范围内,符合核电要求.     

颗粒包装机的传动系统的有限元分析

包装机的传动系统是包装机的重要组成部分,其结构的动态性能直接影响包装机的包装质量和效率。为了对包装机的结构进行分析,利用有限元分析软件对包装机的传动系统进行模态分析,并且为了验证有限元数值计算的合理性,根据实验模态分析理论,对包装机的传动系统进行了模态测试。结果表明,通过模态测试得出的实验结果同通过数值计算而得出的结果具有一致性,从而验证了其中的有限元计算方法的有效性和正确性,有效反映了其振动特性。为了能够改善包装机的传动系统的性能,还对其传动系统中的分配轴作了静力学分析和优化。     

集条残膜打包机捡拾清理装置设计与试验

针对机收集条残膜因其质地松散、含杂量高造成的转运困难和二次利用率低等问题,在测定分析集条残膜主要物理特性参数的基础上,设计了一种由清杂辊、偏心捡拾滚筒机构、脱膜机构等组成的集条残膜捡拾清理装置。清杂辊弹齿采用双头螺旋线"人"字形对称排列方式,通过动力学分析,确定清杂辊在运动轨迹为余摆线时的转速为86.3 r/min;利用Matlab软件优化了偏心捡拾滚筒的偏心连杆尺寸,通过性能试验优选滚筒转速为65 r/min、弹齿安装角度为45°;经力学分析和气力流场特性模拟获得残膜能被顺利脱下、抛离时,脱膜叶片端部的线速度最小值为1.485 m/s。整机田间试验表明:在机具前进速度为1.5 m/s时,表层残膜拾净率为90.96%,缠膜率为1.09%,清杂率为77.35%,整机工作效率为0.19 hm~2/h,满足田间作业使用要求。     

9YG—130型双圆盘割草机齿轮传动系统动力学仿真

9YG—130型双圆盘割草机齿轮传动系统运行的平稳性在机组工作过程中具有很大的影响。为此,运用Solidworks三维建模软件,基于圆锥齿轮齿廓表面形成原理和圆锥齿轮球面渐开线方程绘制直齿锥齿轮,并进行装配。同时,应用虚拟样机仿真分析软件ADAMS,基于冲击函数法对样机进行运动仿真,得到角速度、角加速度以及轮齿啮合力等参数特性曲线,并对特性曲线进行分析。分析结果表明:在主动轮转速达到2 000r/min时,从动锥齿轮的速度呈现出在12 000d/s(即2 000r/min)附近上下波动的情况,轮齿啮合力也呈现出在某一值附近上下波动的情况,符合锥齿轮传动系统实际工作中的运行规律,并且也体现出传动系统运行的平稳性,可为动态特性优化提供理论参数。     

大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的模态分析

为研究大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的振动特性,基于ANSYS有限元分析软件对大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的模态特性进行研究,分析了大流量自吸离心泵机组轴与曲轴前5阶振型图及固有频率,并对其各阶固有频率对应的临界转速进行研究.研究表明,大流量自吸离心泵机组轴在支撑间距以及形式的影响下,主要体现出扭曲振动,且第4阶发生了2次扭转变形,呈现对称变化分布.与此同时,大流量自吸离心泵机组轴的设计转速为2 200.00 r/min,而大流量自吸离心泵机组轴的最低临界转速达到2 848.07 r/min,高于实际转速2 200.00 r/min,从而避免了发生共振的可能.采用合理的结构设计可以有效地避免大流量自吸离心泵机组轴与曲轴发生共振,通过模态分析得到振型图和动画显示,清晰地展现出大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的动态特性,为系统的安全运行、振动分析以及结构的优化设计提供重要的理论依据.     

双动力回转振动式番茄果秧分离装置优化与试验

为满足自走式番茄收获机果秧分离装置国产化适应性的需要,采用响应曲面分析法对果秧分离装置性能进行优化研究。以激振器主轴转速、激振器偏心块质量、滚筒自转转速和番茄果秧的喂入量为影响因子,以果实分离率、破损率、含杂率为响应指标,利用Matlab软件进行响应面分析,建立了多元数学回归模型,运用决定系数R2、P值、残差的方差S2等分析了预测模型的可信性;并基于响应曲面分析了试验因素对试验指标的影响,探究了因素间的影响规律及最佳水平组合,并结合非线性优化计算方法,对果实分离率、破损率、含杂率进行了优化计算。结果表明：最优参数组合为：激振器主轴转速342.86r/min、激振器偏心块质量40kg、滚筒自转转速22r/min和番茄果秧喂入量19kg/s时,对应的果实分离率、破损率和含杂率分别为98.33%、3.37%和4.17%。经试验验证,响应面法所得到的果秧分离参数是可行的。     

基于Workbench的某转子发动机偏心轴强度分析

以某转子发动机的偏心轴为研究对象,对偏心轴的振动及最大爆发压力下的瞬态冲击应力进行了分析。运用CATIA软件建立偏心轴三维模型,将模型输入ANSYS Workbench进行模态和强度分析,得出了输出偏心轴的前6阶固有频率和及偏心轴在最高爆发压力下的瞬态冲击应力。结果表明,偏心轴的最低阶固有频率高于偏心轴的激励频率,最大爆发压力下的极限应力发生在轴承段与主轴颈的过渡圆角处。     

动力吸振器在解决车内轰鸣中的应用

在某款MPV开发过程中发现,3挡全油门加速时发动机转速在3 450 r/min附近,车内出现明显的轰鸣问题。通过进行一系列的实验排查,发现传动系统后桥鼻锥的振动特性与车内出现的轰鸣噪声特性具有较好的一致性。通过对传动系进行模态实验和分析,发现后桥在114.5 Hz附近存在明显俯仰模态,后桥在传动系和动力总成激励作用下在此频率发生共振并激励车身使整车产生轰鸣问题。采用在后桥上匹配动力吸振器的方法,利用其振动特性使后桥在频率114.5 Hz附近的振动大大衰减,最终车内噪声减小高达5dB(A)。     

前置式双圆盘割草机主轴有限元分析-基于 ANSYS Workbench

主轴是前置式双圆盘割草机的关键部件之一。运用 Pro/E 和 ANSYS Workbench 建立三维模型,并进行有限元静态分析和动态分析。通过静力学分析,得出主轴在正常工作时的等效应力与等效应变,可以从中较容易地判断出主轴危险截面主要集中在左右轴承颈以及键槽附近,主轴最大应力值为25．66 MPa,远远小于其许用应力,故主轴满足强度要求。通过动力学模态分析,得出主轴在正常工作时的转速2000r/min,远远小于其临界转速12195．6 r/min ,所以不会引起共振。通过 ANSYS Workbench 进行有限元静态分析和动态分析,不但提高了分析的精度,缩短了计算时间,而且为设计改进提供了理论依据。     

基于模态分析的果树苗木平茬机切割器分析

针对果树苗木的平茬处理,采用机械圆盘锯切可以提高锯切效率,但平茬要保证切割质量,平茬质量与切割器具有重大关系,切割过程中切割器的振动会造成苗木的损坏。通过分析模态的基本理论达朗贝尔原理及贝塞尔函数,推导切割器的固有频率70.002 Hz,通过简化切割器的运动函数公式得出锯齿与锯盘固有频率的关系,并采用计算机有限元分析圆盘锯的模态参数,得出圆盘锯的一阶极限转速4 539.6 r/min和固有频率75.66 Hz,并将得出的结果为切割器的设计优化提供理论依据和参考依据。通过田间试验测量出发生振动时最大损伤位移值为31 mm,机具在平稳运行时可以有效降低茬口损伤。