5.4 摆式减振器

图19-5-49表示一种摆式减振器,利用其动力作用可以减小扭转系统的扭振。摆式减振器通常采用离心摆的形式,其固有频率与旋转速度成正比。当激振频率也与转速成比例时,则在系统的整个运转速度范围内都有减振作用。

图19-5-49 双离心摆式减振器

装有摆式减振器的旋转系统可以简化为图19-5-50所示的力学模型,对于角位移微小的微幅振动的摆的运动微分方程式:

   (19-5-13)   

图19-5-50 摆式减振器的力学模型

可求得摆的稳态振幅ф0与主系统振幅θ0的关系式如下:

   (19-5-14)   

式中 Ω——系统的工作角速度;

ωn——离心摆的固有角频率,

上式令

ωn  (19-5-15)

旋转机械发生扭振时,激振力的频率通常为系统工作角速度Ω的整数倍,即ωjn=1,2,…),所以适当选择摆的固有频率,使ωnωj,则主系统的频率θ0=0,从而达到减振的目的。因此,摆悬挂点至回转中心的距离R与摆长之间应采用如下的关系式:,则对某n次激振达到完全减振的作用。

摆式减振器有挂摆式、滚摆式、环摆式等,部分原理、结构和计算见表19-5-27。

表19-5-27 几种摆式减振器的原理、结构和计算

注:S—调谐比;ф0—共振时摆的振幅;m—摆的质量,kg;I2—摆的转动惯量,kg·m2Mj—激振力矩,N·m;ωj—激振角频率,rad/s;d—滚子的外径,m;D—环的外径,m。