减振环等含有橡胶填充零件的固有频率

测量减振环等含有橡胶填充零件的固有频率苏州太阳花感知技术有限公司

孙晓昶摘要：从试验的角度，结合具体案例讨论减振环某一指定固有频率频率如何去激励出来，如何识别激励出来的峰是不是需要测量的固有频率。关键词：减振环，固有频率，固有频率测量，锤击法，激振法整体金属零件的固有频率，由于阻尼系数小，用锤击法很容易被激励出来，较容易测量。动力传动系统所用的减振环，含有橡胶的填充，有些模态往往不好激励出来，激励出来的峰往往有多个，到底哪个峰是哪个部分引起，是不是需要的模态，也不是很好识别。本文结合具体的实例，讨论具体可行的测量方案。测量对象：XXXX传动轴有限公司减振环测量目标：减振环Z向（径向）的固有频率测量目标频率范围：139±15Hz图1减振环实物（中间时一个钢柱，外圈是一个钢环，钢环和外圈中间填充橡胶，外表也保少量橡胶）如果传感器放在外环，直接在手里敲击外环中部，可以发现敲击后的谱上总在380Hz有一个明显的峰，在800Hz左右也有一个明显的峰。把传感器直接放在中间的钢柱上，握住外环，敲击钢柱，发现只有800Hz左右的峰，380Hz的峰没有。因此基本可以知道，钢柱的在橡胶阻尼环境中的固有频率约为800Hz，外钢环的固有频率约为380Hz。一个失败的方案：在知道钢柱和外环的固有频率后，我们开始利用一个台钳夹住减振

环，然后敲击，结果除380Hz,800Hz等处的峰值外，出现了43Hz,99Hz,108Hz,143Hz,175Hz等，不同的方向敲击还会出现其它频率。我们怀疑它们是台钳本身部件的固有频率，为了验证猜测，取下减振环，测量台钳的固有频率，结果发现43Hz,99Hz,108Hz,143Hz,175Hz等都是台钳部件的固有频率，且都出现在测量目标附近，因此这个方法确实不可用。图2不能用台钳来夹住测量，台钳零件的固有频率往往在目标频率附近我们第二个方案，找一个质量较大钢块，固有频率已知，且均远离测量目标频率范围内。我们找到一块较重的刹车盘，它的前6阶固有频率为1151Hz、2441Hz、3440Hz、4216Hz、5920Hz,6300Hz和减振盘的Z向固有频率相差较远。我们用AB胶把减振环牢固地粘接在刹车盘上。图3用AB胶把减振环牢固地粘接在固有频率已知的刹车盘上苏例太阳花感知技术有限公司图4图4通过传感器的黏贴位置和力锤的敲击位置找到目标频率通过变换传感器的测试位置和力锤的敲击位置，来寻找目标频率。试验结果见下面几个图。图5加速度传感器的黏贴位置B和力锤的敲击位置D的试验结果图。图5加速度传感器的黏贴位置B和力锤的敲击位置D的试验结果DOS（没有发现139Hz附近有任何峰值）图6加速度传感器的黏贴位置A和力锤的敲击位置D的试验结果（发现155Hz附近有一个很小的峰值）苏州太阳花感知技术有限公司苏州太阳花感知技术有限公司图7加速度传感器的黏贴位置A和力锤的敲击位置C的试验结果（发现151Hz附近有一个明显的峰值-Z向的固有频率）通过激励点和测量点的位置分析，图7的试验方法，可以很方便地找到Z向固有频率，它寻找的是金属圆环由于橡胶的弹性，偏离圆环轴线的运动的固有频率。小结：总共测量到比较明显的峰值有3个，在图中用黄色区域标出，表明减振环主要有3个固有频率：800Hz附近的是中心钢柱本身的固有频率380Hz附近的金属圆环在橡胶阻尼下的固有频率150Hz附近的是金属圆环由于橡胶的弹性，偏离圆环轴线的运动的固有频率，这个频率可能就是我们要找的Z向固有频率，当轴的旋转频率与此接近时，会产生剧烈抖动情况。图8图8减振环的金属圆柱黏贴在重量约在100公斤的大铁块上改变试验条件再次试验：我们把减振环的金属圆柱黏贴在重量约在100公斤的大铁块上，发现可以得出图7试验类似的结论，试验结果没有显著差异。试验方法进一步改进我们把减振器的外环粘贴在100公斤的大铁块上，把加速度传感器放在金属圆柱上，传感器敏感方向和锤击方向相同。图9减振环的外环黏贴在大铁块上，加速段传感器放在金属圆柱上，锤击圆柱中间部位

图10试验（图9）的结果试验结果，150Hz附近的峰最高，非常清晰，测试结果非常稳定。我们认为锤击法测试减振环Z向固有频率图9的方法是最好选择。用振动台激励法验证锤击法的试验结果减振环的外环黏贴在振动台的托物架上，一只加速度传感器放在金属圆柱上，另一支放在振动台托物件上，振动台上下振动。图11减振环的外环黏贴，加速段传感器放在金属圆柱上，上下振动从20Hz-350Hz扫频振动，振动振幅1g。观察到传递函数曲线试验结果和锤击法结果完全相同。

一日甫』图12振动台试验结果，和锤击法对比几乎完全相同00:00:00一日