(1)一般的解析方法
2026年01月15日
(1)一般的解析方法
扭转振动通常用角位移的阶常微分方程式来表示,在解明扭转振动现象过程中,必须对因各个惯性矩的扭转振动而产生的角位移或者角速度变动、角加速度变动等进行测试。但是,直接测试角位移或者角加速度是非常困难的。因此,通常是对旋转轴的角速度进行测试,根据求得的其变动量来进行分析。
作为角速度变动的测试方法,一般在旋转轴的圆周方向上加工出一些等间距的沟横槽,当轴旋转时,对沟槽的通过时间进行测试,从各自的平均时间的偏差来推算出角速度。测试通过时间可以使用电磁传感器、光电传感器。图3-3为电磁传感器的测试例子。

图3-2 激励起来的模态和固有频率(180~350Hz)

图3-3 角速度变动的测试方法和原理
通常,使用电磁传感器进行测试时,从传感器中输出的正弦曲线波,对该曲线的一个循环的时间进行测试,通过式(3.1)可以计算出瞬间的角速度(正确的说法是通过1个齿轮间隔时的平均角速度)。(https://www.daowen.com)

式中,N为齿数。
从理论上来讲,齿数越多,则Δti越小,从而测试精度越高,但是实际上的齿数是有限制的。
Δθ/Δti可以按照式(3.2)的形式分成平均成分和变动成分两部分,而其中的变动成分则会造成扭转振动的问题。

对这个角速度变动,通过傅里叶变换进行频率分析、阶次跟踪分析等,就可以得到其中的特征,从而实现对问题的分析。