Диссертация (531291), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Причиной возбуждения этих колебаний может быть неуравновешенностьвалопровода,неравномерностьраспределениянагрузки по сателлитам, возможные перекосы в зубчатых зацеплениях. Эти колебания могут возбуждаться на частотах, кратных частотевращения торсионного вала.Рис. 2.47 Форма колебаний 56,3Гц.Рис. 2.48 Форма колебаний 61,6Гц.9010(61,6 Гц). 3-я форма деформации соединительной муфты1-й ступени. Справедливо все сказанное для 1-й формы (собственнаячастота №5).11(70,8 Гц). 4-я форма деформации соединительной муфты1-й ступени. В связи с осевыми колебаниями сателлитных узлов справедливо все сказанное для формы №7.12(72 Гц).
Осевые колебания промежуточного валопровода.Солнечная шестерня 2-й ступени и промежуточный вал колеблются впротивофазе по отношению к торсионному валу. Осевые движениясолнечной шестерни приводят к перекосам и осевым колебаниям сателлитов. Осевые колебания сателлитных узлов в реальной модели,возможно, блокируются щеками водила, что говорит о необходимостиповышения осевой жесткости подшипников осей сателлитов, однакосилы, возбуждающие подобные формы колебаний, отсутствуют, инеобходимость уточнения модели может быть выявлена после гармонического анализа.13(83 Гц).
Поворотные колебания солнечной шестерни 2-йступени. Сопровождаются поворотными колебаниями торсионного ипромежуточного вала, деформацией носового фланца водила и перекосом выходного вала. Силы, возбуждающие эти колебания, отсутствуют.91Рис. 2.49 Форма колебаний 83Гц.14(88 Гц). 5-я форма деформации соединительной муфты 1-йступени. По аналогии с дисковыми формами можно классифицироватькак форму с 3-мя узловыми диаметрами. Колебания полностью замыкаются на первой ступени и не вызывают колебаний ни торсионного,ни приводного вала.
Могут возбуждаться динамическими силами, возникающими при пересопряжении зубьев.15(96Гц).6-яформа деформации соединительной муфты 1-й ступени. Справедливо все сказанное для формы №5.Рис. 2.50 Форма колебаний 96Гц.9216(98 Гц). 7-я форма деформации соединительной муфты 1-йступени. Можно назвать парной 5-й форме с частотным расслоением.Колебания полностью замыкаются на первой ступени.17(100 Гц). Аксиальные колебания гибкого диска соедини-тельной муфты 1-й ступени с одним узловым диаметром и одной узловой окружностью.
Колебания не распространяются за пределы 1-йступени.18(106 Гц). Аксиальные колебания гибкого диска соедини-тельной муфты 1-й ступени без узловых диаметров и одной узловойокружностью у периферии диска (центр диска практически неподвижен). Следовательно, колебания не распространяются за пределы 1-йступени.19(109,7 Гц). Колебания эпицикла, блокирующей муфты ибарабана соединительной муфты 1-й ступени (3 узловых диаметра).Сопровождаются осевыми колебаниями сателлитных узлов и солнечной шестерни, могут возбуждаться пересопряжением зубьев. Возможно, распространяются на приводной вал.20(112,7Гц).Колебания гибкого дискасоединительной муфты сперекосомбарабана.Возбуждение этих колебаний маловероятно, новозможно:этоможетбыть определено послегармонического анализа.Рис. 2.51 Форма колебаний 112,7Гц.9321(114 Гц). Классическая форма колебания гибкого диска со-единительной муфты с 2-мя узловыми диаметрами и узловой окружностью на периферии, центр неподвижен.
Колебания замыкаются надиске. Возбуждающих их сил нет.22(116 Гц). Колебания гибкого диска соединительной муфтыс одним узловым диаметром и двумя узловыми окружностями. Колебания связаны с поперечными или изгибными колебаниями торсионного вала. Возбуждение возможно со стороны торсионного вала. Имеет место перекос барабана, деформация блокирующей муфты иэпициклов. На солнечную шестерню практически не передается.23(123 Гц). Осевые колебания внешней обоймы дисковоймуфты 2-й ступени с незначительными колебаниями торсионного вала.24(129,8 Гц). Осевые колебания сателлитов 2-й ступени, со-провождающиеся их перекосом и деформацией венцов эпицикла иблокирующей муфты. Характер колебаний соединительной муфтыследует уточнять на модели редуктора с корпусом. Колебания будутвозбуждаться динамическими силами, возникающими при пересопряжении зубьев сателлитов.25(131 Гц).
Крутильныеколебания водила 2-й ступени сдеформацией эпицикла и блокирующей муфты. Солнечная шестерня практически неподвижна.Максимальные амплитуды колебаний на сателлитах.26(133 Гц). Колебания сперекосом всех основных элементов 2-й ступени.Рис. 2.52 Форма колебаний 133Гц.9427(137,8 Гц). Колебания сателлитов 2-й ступени как жесткихтел без перекосов в плоскости, перпендикулярной оси вращения.28(138Гц).Колебанияэлементов 1-й ступени29(150Гц).Колебаниявалопровода с перекосом солнечной шестерни.Болеевысокочастотныеформы достаточно сложны, и ихописание на данном этапе теряетсмысл.
К их анализу можно вернуться после проведения гармо-Рис. 2.53 Форма колебаний 138Гц.нического анализа и построения интересующих нас АФЧХ редуктора.2.5.2. Взаимное влияние колебаний кинематической части и корпусаДля анализа взаимовлияния кинематической части и корпуса втаблице 2.7 приведены значения собственных частот редуктора в сборе и для сравнения – частоты соответствующих форм колебаний однойкинематической части без корпуса. Редуктор моделировался на такомже, как при исследовании динамики корпуса, подвесе, что соответствует реальному закреплению, но без системы амортизации и демпфирования.
Конец приводного вала со стороны турбины жестко зафиксирован для исключения вращения компонентов кинематическойчасти как жесткого целого. Номера парных частот отмечены звездочкой. Поскольку формы колебаний кинематической части описаны вы-95ше, то после таблицы оговариваются только отличительные особенности колебательных процессов, вызванные влиянием корпуса.Таблица 2.7.Собственные частоты кинематической части и редуктора в сборе№ Кин. часть редуктор№ кин. часть редуктор11,971,971329,80129,826,829614*39,85836,16339,37079,8521541,6842,892411,97416*56,34452,5/53,3512,38617*61,61562,849613,29318*70,80368,187716,9991972,05578818,59820*83,07477,043920,5842188,20986,991021,39521,51622*96,23594,3491123,36928,04523*98,58396,24112*28,8428,741Визуальный анализ рассчитанных форм колебаний показал следующее:формы №5-8 соответствуют движениям редуктора как жесткогоцелого на упругом подвесе;форма №2 – осевые колебания корпуса, второй ступени и соединительной муфты 1-й ступени как жесткого целого, а фиктивные пружины, моделирующие соединение блокирующая – соединительнаямуфты 1-й ступени, играют роль элементов упругого подвеса;форма №4 соответствует совместным колебаниям корпуса и всей2-й ступени как жесткого целого на подвесе с деформацией соединительной муфты 1-й ступени и перекосам элементов 1-й ступени.Исследование этих форм теряет смысл без моделирования реальных условий закрепления корпуса редуктора.9-я форма колебаний соответствует колебаниям внутренней переборки корпуса, выявленной при исследовании динамики корпуса.Для остальных, приведенных в таблице 2.7 собственных формколебаний, частоты колебаний редуктора в сборе за редким исключе96нием незначительно снизились по отношению к соответствующим колебаниям кинематической части, а формы практически осталась прежними.Особое внимание следует обратить на форму взаимных колебаний №11.
Теперь корпус синхронно вращается с блокирующей муфтой2-й ступени. В отличие от прежней формы крутильных колебаний кинематической части в модели редуктора с корпусом наблюдаются существенные деформации соединительной муфты 1-й ступени (рис.2.54). При фиксации в модели поверхностей корпуса форма колебанийнормализуется, а частота падает до 23 Гц.Рис. 2.54. Перекосы соединительной муфты первой ступени придопускаемых кинематической схемой крутильных колебаниях элементов редуктора97Такое не характерное поведение конструкции можно объяснитьследующим образом. Снятие ограничения на движение корпуса, вопервых, включает в состав колеблющейся системы дополнительнуюмассу – корпус.
Во-вторых, движение корпуса на вертикальном подвесе вызывает его угловое смещение относительно приводного вала,приводящее к перекосу солнечной шестерни и перераспределениюусилий в зубчатых зацеплениях первой ступени. Это приводит к возникновению дополнительных сил, препятствующих вращению элементов редуктора.Такое объяснение снимает возникающие подозрения о наличииошибок моделирования и одновременно подчеркивает важность тщательного моделирования подвеса корпуса с системой демпфированияи амортизации при исследовании динамики редуктора, по крайней мере, на частотах, близких к указанной.Частота второй формы крутильных колебаний – форма № 15 втаблице 2.7 – незначительно повысилась. Сама форма колебаний изменилась: появилась изгибная деформация соединительной муфтыпервой ступени.Повысилась частота и формы №17.
В связи с колебаниями корпуса как жесткого целого стали более значительными перекосы солнечной шестерни первой ступени.Еще одно замечание следует сделать по форме № 20. Влияниекорпуса сказывается на том, что теперь колебания носовой части корпуса приводят к колебаниям элементов 1-й ступени с перекосами солнечной шестерни и вибрация может распространяться не только на тихоходный вал, но и в направлении турбины. Вывод о возможностивозбуждения этих колебаний в результате пересопряжения зубьевможно сделать только после гармонического анализа.Более высокочастотные формы собственных колебаний кинематической части и редуктора в сборе тяжелее поддаются визуальному98сравнению из-за их сложности.
Поэтому в таблице 2.8 показаны частоты только редуктора в сборе и в колонке «тип колебаний» отмечено, является ли эта форма колебаний чисто внутренней (вн) или этосовместные колебания, т.е. колебания кинематической части, взаимодействующие с корпусом (совм).Таблица 2.8.Высокочастотные формы колебаний редуктора№24f96,243Тип25* 99,59526100,5327106,34Вн28* 108,0829* 111,1230113,8131* 115,9432* 116,0733* 120,3834* 121,22Совмвн№f3536Тип№f121,2746141,91123,1547142,5448143,7737* 123,76внТип38124,1249144,26 совм39128,1550144,9840* 130,03 совм51151,9541132,2952152,3342*134,643136,744138,17вн45* 140,56 совм53* 154,9454155,1155* 155,3356вн156,24Приводить и анализировать формы собственных колебаний, частота которых выше 160 Гц, на данном этапе не имеет смысла, поскольку начинают играть роль принятые на этапе моделирования корпуса допущения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
