内燃机捣固镐的振动分析和减振设计研究.pdf

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1、分类号密级内燃机捣固镐的振动分析和减振设计研究研究生姓名：肖文剑指导教师姓名、职称：倪正顺教授学科专业：机械工程研究方向：精密与特种加工技术湖南工业大学二〇一八年六月八日摘要内燃机捣固镐是一种用于铁路施工、养护作业中的一种小型铁路养护机械，它主要应用于铁路道碴捣固作业。如今以大型养路机械为主导的铁路维护工具虽然能够解决大部分铁道上的维护工作，但许多细小的工作因为其体型庞大而无法涉及，如夯实靠近枕木下方的石渣时，相比捣固车这类大型机器，捣固镐的优势明显。捣固镐在当今铁路事业蓬勃发展的背景下，是不可或缺的。内燃机捣固镐内部的偏心组件会产生周期性的惯性力和惯性力矩，从而产生振动以保证机器正常运行

2、，但是多余的有害振动会对操作者的身心带来一定的负面影响，所以在确保内燃机捣固镐正常工作的前提下，对其进行振动分析，改进产生共振的零部件以及为内燃机捣固镐增加减振块，减少由于传递力的作用给操作者带来的过多有害振动，提高操作者的舒适感，延长捣固镐的使用寿命，是有很大的研究意义的。本文主要工作内容如下：(1)从机械振动学的理论出发，介绍单自由度系统和多自由度系统的基本方程和模态分析方法。(2)基于Pro/E建模软件，建立内燃机捣固镐的有限元模型，使用ANSYSWorkbench软件对内燃机捣固镐主要零部件和装配体进行模态分析，得到目标对象的固有频率及振型。(3)利用谐响应分析在ANSYSWork

3、bench软件获得内燃机捣固镐工作状态下的振动形式。根据动力学分析结果对产生共振的零部件进行改善。(4)根据减振理论和内燃机捣固镐实际情况，建立系统的动力学分析模型；根据动力传动系统的实际情况，设计出橡胶减振块的基本尺寸和参数，最后确定满足减振目的、使用要求以及结构形式最优的橡胶减振块，对其进行静力学仿真分析，检验减振块的合理性。(5)通过谐响应分析，分析增加改进后内燃机捣固镐的振动形式，检验减振效果。关键词：内燃机捣固镐，ANSYSWorkbench，模态分析，谐响应分析，减振IABSTRACTTheinternalcombustiontampingpickisakindofsmalle

4、quipmentformaintenanceandconstructioninrailwayindustry,whichismainlyusedintherailwayballasttampingoperation.Nowadays,therailwaymaintenancetool,whichisdominatedbylargemaintenancemachinery,cansolvemostoftherailwaymaintenancework,butmanysmallworkssuchastampingballastunderthesleepercan’tbesolvedbylarg

5、eequipmentduetoitsenormousshape,comparedwiththebigmachinessuchastampingcar,theadvantagesoftampingpickareobvious.Itisindispensableforthetampingpickinthebackgroundoftheboomingrailwayindustrytoday.Theeccentriccomponentsinsidethetampingpickwillproduceperiodicinertiaforcesandinertiamoments,resultinginv

6、ibrationtoensurethenormaloperationofthetampingpick.However,theunnecessaryharmfulvibrationwillhavesomecertainnegativeeffectsonthebodyandmindoftheoperator.Therefore,underthepremiseofensuringnormalworkoftampingpick,itisverymeaningfulforstudytoanalyzevibrationoftampingpick,improvetheresonantpartsandeq

7、uipdampingblockforthetampingpick,reducetheexcessiveharmfulvibrationcausedbytheeffectofpassingforceontheoperator,improvetheoperator'scomfortandprolongtheservicelifeofthetampingpick.Themainworkofthispaperisasfollow