间隙系统动力学研究进展.pdf

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1、2015年7月机床与液压Ju1．2015第43卷第13期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．13．039间隙系统动力学研究进展王斌，李梦奇，庾辉，李吉肖(邵阳学院机械与能源工程系，湖南邵阳422000)摘要：转子系统的正常运转需要合适的间隙，制造和安装误差以及使用过程中的磨损，使得转子系统中的间隙发生变化，影响机械系统的正常运转，因此间隙系统研究非常重要。介绍了连续接触模型、分离一接触的二状态模型、接触一分离一碰撞模型3种含间隙机构的代表性建模方法，分析了不同模型的适用情况及优缺点

2、，并对各模型的求解方法进行了总结，概述了国内外具有代表性的间隙机构动力学实验及其取得的成果，最后总结了现阶段的主要研究内容并对今后的研究进行了展望。关键词：间隙；动力学；建模；求解中图分类号：TH113文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)13-163-4ResearchProgressofSystemDynamicswithClearanceWANGBin，LIMengqi，YUHui，LIJixiao(DepartmentofMechanicalandEnergyEngineering，ShaoyangUniversity，ShaoyangHunan4220

3、00，China)Abstract：Thenormaloperationoftherotorsystemrequiresproperclearance．TheclearancewaschangedintherotorsystembymanufacturingelTor，fixingerrorandwearinthecoumeofusing，SOitisveryimportantto~searchontheclearancesystemwhichaf-fectedthemechanicalsystemworknormally．Thethreetypicalmodelingmeth

4、odswereintroducedforthemechanismwithclearances，suchasthecontinuouscontactmodel，separation-contactmodelwithtwostatesandthecontacts-separation-collisionmode1．Advantagesanddisadvantagesandapplicableconditionofdiferentmodelswereanalyzed，andsolvingmethodforeachmodelwassummarized．Dy-naInicsexperim

5、entsandachievementsobtainedontherepresentativemechanismwithclearancesindomesticandfromabroadwerere—viewed．Attheend，themainpresentfieldofresearchofitissummarized，andtheresearchinthe~tureisprospected．Keywords：Clearance；Dynamics；Modeling；Solving0前言果不断出现。1972年，文献[1]中提出了间隙机构合适的间隙是转子系统正常运转的前提。不合适连

6、续接触模型，如图1(a)所示。SENEVIRATNE的间隙会导致转子系统的实际运动轨迹偏离期望运动为了描述考虑间隙运动副的特性，提出无质量杆和弹轨迹，降低了系统的运动精度和性能。间隙过大会使簧阻尼组合模型(Massless·Link／Spring-DamperMod-转子系统部件发生接触碰撞，产生振动与噪声、加剧el，MLSD)。文献[3]中提出解MLSD模型非线性部件破坏、降低工作效率。间隙碰撞力激起系统部件动力学运动微分方程的一种近似方法，文献[4]中的弹性振动会影响机械系统的稳定性或工作精度而影运用连续接触模型分析了含有多个运动副间隙的曲柄响机器正常运转，间隙产生的冲击力

7、加剧部件磨损，摇杆机构，通过理论计算和实验研究，表明机构在没从而进一步增大间隙导致更大的冲击力，形成恶性循有受到外力或者受到的外力呈周期性时，用连续接触环加速机器失效。模型较易得到系统的周期性稳态运动。转子系统分析和设计过程中，必须考虑运动副间1975年，MANSOUR等提出了“分离一接触”韵隙的影响。间隙系统动力学研究已成为系统动力学的二状态模型，如图1(b)所示，DUBOWSKY等对一个重要方向，以下从动力学建模、实验研究等方面二状态模型进行了发展，形成了较为完整的研究体系。对间隙系统动