第9篇 機架、箱體及導軌

第1章機架結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)

1.1機架設(shè)計的一般要求9-3

1.1.1定義及分類9-3

1.1.2機架設(shè)計的一般要求和步驟9-3

1.1.2.1機架設(shè)計的準則和要求9-3

1.1.2.2機架設(shè)計的步驟9-4

1.2機架的常用材料及熱處理9-4

1.2.1機架常用材料9-4

1.2.2機架的熱處理9-6

1.3機架的截面形狀、肋的布置及壁板上的孔9-8

1.3.1機架的截面形狀9-8

1.3.2肋的布置9-10

1.3.3機架壁板上的孔9-16

1.4鑄造金屬機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計9-20

1.4.1鑄造機架的壁厚及肋9-20

1.4.1.1最小壁厚9-20

1.4.1.2凸臺及加強肋的尺寸9-21

1.4.1.3鑄件壁的連接形式及尺寸9-21

1.4.2機架的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計9-21

1.4.3鑄造機架結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝性9-23

1.4.3.1鑄件一般工藝性注意事項9-23

1.4.3.2鑄造機架結(jié)構(gòu)設(shè)計應注意的問題9-24

1.4.4鑄造機架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例9-26

1.4.4.1機床大件結(jié)構(gòu)設(shè)計9-26

1.4.4.2精密儀器機架結(jié)構(gòu)設(shè)計9-30

1.5焊接機架9-31

1.5.1焊接機架的結(jié)構(gòu)及其工藝性9-31

1.5.1.1典型機床的焊接床身結(jié)構(gòu)及特點9-32

1.5.1.2焊接橫梁結(jié)構(gòu)9-33

1.5.1.3焊接機架的結(jié)構(gòu)工藝性9-33

1.5.2機床焊接機架的壁厚及布肋9-36

1.5.2.1焊接機架壁厚的確定9-36

1.5.2.2焊接機架的布肋9-36

1.5.3改善機床結(jié)構(gòu)阻尼比的措施9-38

1.5.4焊接機架結(jié)構(gòu)示例9-39

1.5.4.1大型加工中心機床9-39

1.5.4.2刨、鏜、銑床立柱結(jié)構(gòu)9-40

1.5.4.3壓力機焊接機架結(jié)構(gòu)9-41

1.6非金屬機架設(shè)計9-44

1.6.1鋼筋混凝土機架9-44

1.6.2預應力鋼筋混凝土機架9-45

1.6.3塑料殼體設(shè)計9-47

1.6.3.1塑料特性及選擇9-47

1.6.3.2塑料殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計9-48

1.6.3.3塑料制品的尺寸公差9-51



第2章機架的設(shè)計與計算

2.1框架式及梁柱式機架的設(shè)計與常規(guī)計算9-54

2.1.1軋鋼機機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與常規(guī)計算9-54

2.1.1.1軋鋼機機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計9-54

2.1.1.2軋鋼機機架強度和剛度計算9-57

2.1.2液壓機機架的結(jié)構(gòu)與設(shè)計計算9-70

2.1.2.1液壓機機架的結(jié)構(gòu)9-70

2.1.2.2液壓機機架的設(shè)計計算9-70

2.1.3曲柄壓力機機架的設(shè)計與常規(guī)計算9-75

2.1.3.1曲柄壓力機閉式機架的常規(guī)計算9-75

2.1.3.2開式曲柄壓力機機身的設(shè)計與計算9-78

2.1.4機床大件的設(shè)計與計算9-81

2.1.4.1機床大件剛度設(shè)計指標9-81

2.1.4.2普通車床床身的受力分析9-84

2.1.4.3臥式鏜床立柱及床身受力分析9-84

2.1.4.4龍門式機床受力和變形分析9-88

2.1.4.5立式鉆床、臥式銑床床身 （立柱）受力及變形分析9-90

2.1.4.6機床熱變形的形成及熱變形計算9-91

2.1.4.7帶有肋板框架的剛度計算9-94

2.1.5十字肋的剛度計算9-96

2.2穩(wěn)定性計算9-96

2.2.1不作穩(wěn)定性計算的條件9-96

2.2.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性驗算公式9-96

2.2.3結(jié)構(gòu)件長細比的計算9-97

2.2.4結(jié)構(gòu)件的計算長度9-98

2.2.4.1等截面柱9-98

2.2.4.2變截面受壓構(gòu)件9-98

2.2.4.3桁架構(gòu)件的計算長度9-100

2.2.4.4特殊情況9-101

2.2.5偏心受壓構(gòu)件9-102

2.2.6板的局部穩(wěn)定性計算9-102

2.2.7圓柱殼的局部穩(wěn)定性計算9-105

2.2.8梁的局部穩(wěn)定性9-105

2.3典型超精密機床總體布局及振動和熱控制9-107

2.3.1超精密機床的總體布局9-107

2.3.2超精密機床的振動控制9-108

2.3.2.1超精密機床床身材料9-108

2.3.2.2超精密機床的減振措施9-109

2.3.3超精密機床的恒溫控制9-110



第3章齒輪傳動箱體的設(shè)計與計算

3.1箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計概述9-111

3.1.1齒輪箱體結(jié)構(gòu)的確定9-111

3.1.2齒輪箱體焊接結(jié)構(gòu)9-112

3.1.3壓力鑄造傳動箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計9-115

3.1.3.1肋的設(shè)計9-116

3.1.3.2箱體上的通孔及緊固孔的設(shè)計9-118

3.2按剛度設(shè)計圓柱齒輪減速器箱座9-119

3.2.1剖分式齒輪減速器箱座的設(shè)計計算方法及步驟9-120

3.2.2齒輪箱體計算實例9-122

3.3機床主軸箱的剛度計算9-126

3.3.1箱體的剛度計算9-126

3.3.2車床主軸箱剛度計算示例9-126

3.4變速箱體上軸孔坐標計算9-129

3.5變速箱體的技術(shù)要求9-131

3.5.1各加工面的形狀精度及表面結(jié)構(gòu)中的粗糙度9-131

3.5.2各加工面的相互位置精度9-131

3.5.3變速箱體零件工作圖實例9-132



第4章機架與箱體的現(xiàn)代設(shè)計方法

4.1機架的有限元分析9-134

4.1.1軋鋼機機架的有限元分析9-134

4.1.2液壓機橫梁的有限元分析9-135

4.1.3開式機架的有限元分析9-136

4.1.4整體閉式機架有限元分析9-137

4.2機架與箱體的優(yōu)化設(shè)計9-140

4.2.1優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型的建立9-140

4.2.2熱壓機機架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計9-141

4.2.3基于ANSYS的優(yōu)化設(shè)計9-144

4.2.3.1ANSYS優(yōu)化設(shè)計的基本過程9-144

4.2.3.2基于ANSYS的減速器箱體的優(yōu)化設(shè)計示例9-145

4.2.4機架的模糊優(yōu)化方法9-146

4.2.4.1模糊有限元分析方法9-146

4.2.4.2三軸仿真轉(zhuǎn)臺框架結(jié)構(gòu)的模糊有限元優(yōu)化9-148



第5章導軌

5.1概述9-150

5.1.1導軌的類型及其特點9-150

5.1.2導軌的設(shè)計要求9-150

5.1.3導軌的設(shè)計程序及內(nèi)容9-150

5.1.4精密導軌的設(shè)計原則9-151

5.2普通滑動導軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計9-151

5.2.1整體式滑動導軌9-151

5.2.1.1滑動導軌的截面形狀9-151

5.2.1.2滑動導軌尺寸9-153

5.2.1.3導軌間隙調(diào)整裝置9-155

5.2.1.4滑動導軌的卸荷裝置9-159

5.2.1.5滑動導軌壓強的計算9-161

5.2.1.6滑動導軌間隙的確定9-163

5.2.1.7導軌材料與熱處理9-164

5.2.1.8導軌的技術(shù)要求9-165

5.2.2塑料(貼塑式)導軌9-166

5.2.2.1塑料導軌的特點9-166

5.2.2.2塑料導軌的材料9-166

5.2.2.3填充氟塑軟帶導軌典型制造工藝9-168

5.2.2.4軟帶導軌技術(shù)條件9-168

5.2.2.5環(huán)氧涂層材料技術(shù)通則9-169

5.2.2.6環(huán)氧涂層導軌通用技術(shù)條件9-170

5.2.2.7通用塑料導軌材料的粘接9-171

5.2.2.8耐磨涂層的配方9-171

5.3流體靜壓導軌9-171

5.3.1液體靜壓導軌9-171

5.3.1.1液體靜壓導軌的類型和特點9-171

5.3.1.2液體靜壓導軌的基本結(jié)構(gòu)形式9-172

5.3.1.3靜壓導軌的油腔結(jié)構(gòu)9-173

5.3.1.4導軌的技術(shù)要求和材料9-174

5.3.1.5液體靜壓導軌的節(jié)流器、潤滑油及供油裝置9-175

5.3.1.6靜壓導軌的加工和調(diào)整9-175

5.3.1.7液體靜壓導軌的計算9-176

5.3.1.8毛細管節(jié)流開式靜壓導軌的計算9-180

5.3.2氣體靜壓導軌9-182

5.3.2.1氣體靜壓導軌的類型與特點9-182

5.3.2.2氣體靜壓導軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計9-183

5.3.2.3氣體靜壓導軌的設(shè)計計算9-184

5.3.2.4氣體靜壓導軌副的材料9-186

5.4滾動導軌9-186

5.4.1滾動導軌的類型、特點及應用9-186

5.4.2滾動導軌的計算、結(jié)構(gòu)與尺寸系列9-186

5.4.2.1滾動直線導軌的計算9-186

5.4.2.2滾動直線導軌副9-191

5.4.2.3滾柱交叉導軌副9-204

5.4.2.4滾柱(滾針)導軌塊9-206

5.4.2.5滾動直線導軌套副9-210

5.4.2.6滾動花鍵導軌副9-217

5.4.2.7滾動軸承導軌9-222

5.5導軌設(shè)計實例9-224

5.5.1壓力機導軌的形式和特點9-224

5.5.2導軌的尺寸和驗算9-225

5.5.2.1導軌長度9-225

5.5.2.2導軌工作面寬度及其驗算9-225

5.5.3導軌材料的選擇9-225

5.5.4導軌間隙的調(diào)整9-226

5.6導軌的防護9-226

5.6.1導軌防護裝置的類型及特點9-226

5.6.2導軌刮屑板9-226

5.6.3剛性伸縮式導軌防護罩9-226

5.6.4柔性伸縮式導軌防護罩9-227



參考文獻9-228



第27篇 機械振動與噪聲



第1章概述

1.1機械振動的分類及機械工程中的振動問題27-3

1.1.1機械振動的分類27-3

1.1.2機械工程中的振動問題27-4

1.2有關(guān)振動的部分標準27-6

1.2.1有關(guān)振動的部分國家標準27-6

1.2.1.1基礎(chǔ)標準和一般標準27-6

1.2.1.2平衡和試驗臺的振動標準27-6

1.2.1.3各種機器、設(shè)備的振動標準27-7

1.2.1.4振動測量儀器的使用和要求27-8

1.2.1.5人體振動與環(huán)境27-8

1.2.2有關(guān)振動的部分國際標準27-9

1.2.3機械振動等級的評定27-10

1.2.3.1振動烈度的評定27-10

1.2.3.2振動烈度的等級劃分27-10

1.2.3.3泵的振動烈度的評定舉例27-10

1.3允許振動量27-12

1.3.1機械設(shè)備的允許振動量27-12

1.3.2其他要求的允許振動量27-12



第2章機械振動基礎(chǔ)

2.1單自由度系統(tǒng)的自由振動27-13

2.2單自由度系統(tǒng)的受迫振動27-15

2.2.1簡諧激勵下的振動響應27-15

2.2.2一般周期激勵下的穩(wěn)態(tài)響應27-17

2.2.3扭轉(zhuǎn)振動與直線振動的參數(shù)類比27-17

2.2.4機電類比27-18

2.3多自由度系統(tǒng)27-18

2.3.1多自由度系統(tǒng)的自由振動及其特性27-18

2.3.2多自由度系統(tǒng)的簡諧激勵穩(wěn)態(tài)響應27-20

2.3.3常見二自由度系統(tǒng)簡諧激勵下的穩(wěn)態(tài)響應27-20

2.3.4彈性連接黏性阻尼隔振系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應27-21

2.3.5動力反共振隔振系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應27-22

2.4振動系統(tǒng)對任意激勵的響應計算27-22

2.4.1單自由度系統(tǒng)27-22

2.4.2多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析法27-23

2.4.3阻抗、導納和四端參數(shù)27-24



第3章機械振動的一般資料

3.1機械振動表示方法27-26

3.1.1簡諧振動表示方法27-26

3.1.2周期振動幅值表示方法27-27

3.1.3振動頻譜表示方法27-27

3.2彈性構(gòu)件的剛度27-28

3.3阻尼系數(shù)27-31

3.3.1黏性阻尼系數(shù)27-31

3.3.2等效黏性阻尼系數(shù)27-32

3.4振動系統(tǒng)的固有角頻率27-33

3.4.1單自由度系統(tǒng)的固有角頻率27-33

3.4.2二自由度系統(tǒng)的固有角頻率27-37

3.4.3各種構(gòu)件的固有角頻率27-39

3.5同向簡諧振動合成27-44

3.6各種機械產(chǎn)生振動的擾動頻率27-45



第4章非線性振動與隨機振動

4.1非線性振動27-46

4.1.1非線性振動問題27-46

4.1.2非線性恢復力的特性曲線27-47

4.1.3非線性阻尼力的特性曲線27-49

4.1.4非線性振動的特性27-51

4.1.5分析非線性振動的常用方法及示例27-56

4.1.5.1分析非線性振動的常用方法27-56

4.1.5.2非線性振動的求解示例27-57

4.2自激振動27-58

4.2.1自激振動系統(tǒng)的特性27-58

4.2.2機械工程中的自激振動現(xiàn)象27-59

4.2.3非線性振動的穩(wěn)定性27-61

4.2.4相平面法及穩(wěn)定性判據(jù)27-61

4.3隨機振動27-64

4.3.1隨機振動問題27-64

4.3.2平穩(wěn)隨機振動27-66

4.3.3單自由度線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)27-66

4.3.4單自由度線性系統(tǒng)的隨機響應27-66



第5章機械振動控制

5.1振動控制的基本方法27-68

5.1.1常見的機械振動源27-68

5.1.2振動控制的基本方法27-68

5.1.3剛性回轉(zhuǎn)體的平衡27-69

5.1.4撓性回轉(zhuǎn)體的動平衡27-69

5.1.5往復機械慣性力的平衡27-69

5.2定性減少振動的一些方法和手段27-69

5.3隔振原理及隔振設(shè)計27-70

5.3.1隔振原理及一級隔振動力參數(shù)設(shè)計27-70

5.3.2一級隔振動力參數(shù)設(shè)計示例27-71

5.3.3二級隔振動力參數(shù)設(shè)計27-72

5.3.4二級隔振動力參數(shù)設(shè)計示例27-73

5.3.5非剛性基座隔振設(shè)計27-74

5.3.6隔振設(shè)計的幾個問題27-74

5.3.6.1隔振設(shè)計步驟27-74

5.3.6.2隔振設(shè)計要點27-76

5.3.6.3隔振系統(tǒng)的阻尼27-76

5.3.7隔振元件材料、類型與選擇27-76

5.3.7.1隔振元件材料、類型27-76

5.3.7.2隔振元件選擇27-77

5.3.8橡膠隔振器27-78

5.3.9橡膠隔振器設(shè)計27-78

5.3.9.1橡膠材料的主要性能參數(shù)27-78

5.3.9.2橡膠隔振器剛度計算27-79

5.3.9.3橡膠隔振器設(shè)計要點27-81

5.3.10鋼絲繩隔振器27-81

5.3.10.1主要特點27-81

5.3.10.2選型原則與方法27-82

5.4阻尼減振27-82

5.4.1阻尼減振原理27-82

5.4.2阻尼類型27-82

5.4.3材料的損耗因子與阻尼結(jié)構(gòu)27-83

5.4.3.1材料的損耗因子27-83

5.4.3.2阻尼結(jié)構(gòu)27-83

5.4.4干摩擦阻尼27-85

5.4.4.1剛性連接的干摩擦阻尼27-85

5.4.4.2彈性連接的干摩擦阻尼27-86

5.4.5干摩擦阻尼減振器27-87

5.5動力吸振器27-87

5.5.1動力吸振器設(shè)計27-87

5.5.1.1動力吸振器工作原理27-87

5.5.1.2動力吸振器設(shè)計27-88

5.5.1.3動力吸振器設(shè)計示例27-89

5.5.2有阻尼動力吸振器27-89

5.5.2.1有阻尼動力吸振器的動態(tài)特性27-89

5.5.2.2有阻尼動力吸振器的最佳參數(shù)27-90

5.5.2.3有阻尼動力吸振器設(shè)計示例27-98

5.6緩沖器設(shè)計27-98

5.6.1設(shè)計思想27-98

5.6.1.1沖擊現(xiàn)象及沖擊傳遞系數(shù)27-98

5.6.1.2速度階躍激勵27-100

5.6.1.3緩沖彈簧的儲能特性27-100

5.6.1.4阻尼參數(shù)選擇27-102

5.6.2一級緩沖器設(shè)計27-102

5.6.2.1緩沖器設(shè)計原則27-102

5.6.2.2設(shè)計要求27-102

5.6.2.3一次緩沖器動力參數(shù)設(shè)計27-102

5.6.2.4加速度脈沖激勵波形影響提示27-102

5.6.3二級緩沖器設(shè)計27-103

5.7機械振動的主動控制27-103

5.7.1主動控制系統(tǒng)的原理27-103

5.7.2主動控制的類型27-103

5.7.3控制系統(tǒng)的組成27-104

5.7.4作動器類型27-105

5.7.5主動控制系統(tǒng)的設(shè)計過程27-105

5.7.6常用的控制律設(shè)計方法27-106

5.7.7主動抑振27-107

5.7.7.1隨機振動控制27-107

5.7.7.2諧波振動控制27-107

5.7.8主動吸振27-107

5.7.8.1慣性可調(diào)動力吸振27-107

5.7.8.2剛度可調(diào)式動力吸振27-108

5.7.9主動隔振27-108

5.7.9.1主動隔振原理27-108

5.7.9.2半主動隔振原理27-108



第6章典型設(shè)備振動設(shè)計實例

6.1旋轉(zhuǎn)機械的振動設(shè)計實例27-109

6.1.1汽輪發(fā)電機組軸系線性動力學設(shè)計27-109

6.1.1.1建模27-109

6.1.1.2運動方程和求解方法27-109

6.1.1.3臨界轉(zhuǎn)速的計算27-109

6.1.1.4不平衡響應計算27-109

6.1.1.5穩(wěn)定性設(shè)計27-109

6.1.2200MW汽輪發(fā)電機組軸系動力學線性分析27-110

6.1.2.1200MW汽輪發(fā)電機組軸系模型27-110

6.1.2.2單跨軸段在剛性支承下的臨界轉(zhuǎn)速和模態(tài)27-110

6.1.2.3剛性支承軸系的臨界轉(zhuǎn)速及主模態(tài)27-110

6.1.2.4彈性支承軸系的臨界轉(zhuǎn)速27-111

6.2往復機械的振動設(shè)計實例CA498柴油機隔振系統(tǒng)設(shè)計與試驗研究27-112

6.2.1柴油機振動擾動力分析27-112

6.2.2柴油機隔振系統(tǒng)設(shè)計模型27-113

6.2.3隔振方案的選擇27-113

6.2.4結(jié)論27-114

6.3鍛壓機械的振動設(shè)計實例27-114

6.3.1鍛錘隔振計算27-114

6.3.1.1鍛錘隔振的基本計算27-114

6.3.1.2砧座下基礎(chǔ)塊的最小厚度要求27-115

6.3.1.3三心合一問題27-115

6.3.1.4阻尼問題27-115

6.3.1.5隔振基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計27-115

6.3.2鍛錘隔振基礎(chǔ)的設(shè)計步驟27-115

6.3.2.1搜集設(shè)計資料27-115

6.3.2.2初步確定基礎(chǔ)塊的質(zhì)量和幾何尺寸27-115

6.3.2.3確定隔振器應具備的參數(shù)并選用或設(shè)計隔振器27-116

6.3.2.4基礎(chǔ)塊振動驗算27-116

6.3.2.5砧座振幅驗算27-116

6.3.2.6基礎(chǔ)箱的設(shè)計及振幅27-117

6.3.3設(shè)計舉例5t模鍛錘隔振基礎(chǔ)設(shè)計27-117

6.3.3.1設(shè)計資料及設(shè)計值27-117

6.3.3.2確定基礎(chǔ)塊的質(zhì)量和幾何尺寸27-117

6.3.3.3隔振器的選用與設(shè)計27-117

6.3.3.4基礎(chǔ)塊振動驗算27-117

6.3.3.5砧座振幅驗算27-118

6.3.3.6基礎(chǔ)箱設(shè)計27-118

6.3.4有關(guān)鍛錘隔振新理論、新觀念、新方法介紹27-118

6.3.4.1鍛錘基礎(chǔ)彈性隔振新技術(shù)27-118

6.3.4.2鍛錘隔振系統(tǒng)的CAD二次開發(fā)與智能制造27-119

6.3.4.3鍛錘基礎(chǔ)隔振的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法27-120



第7章軸系的臨界轉(zhuǎn)速

7.1概述27-121

7.2簡單轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速27-121

7.2.1力學模型27-121

7.2.2兩支承軸的臨界轉(zhuǎn)速27-122

7.2.3兩支承單盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速27-123

7.3兩支承多盤轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的近似計算27-123

7.3.1帶多個圓盤軸的一階臨界轉(zhuǎn)速27-123

7.3.2力學模型27-123

7.3.3臨界轉(zhuǎn)速計算公式27-123

7.3.4計算示例27-124

7.4階梯軸的臨界轉(zhuǎn)速計算27-126

7.5軸系的模型與參數(shù)27-126

7.5.1力學模型27-126

7.5.2滾動軸承支承剛度27-127

7.5.3滑動軸承支承剛度27-128

7.5.4支承阻尼27-131

7.6軸系的臨界轉(zhuǎn)速計算27-132

7.6.1軸系的特征值問題27-132

7.6.2特征值數(shù)值計算實例27-133

7.6.3傳遞矩陣法計算臨界轉(zhuǎn)速27-134

7.6.4傳遞矩陣法計算實例27-136

7.7軸系臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計27-137

7.7.1軸系臨界轉(zhuǎn)速修改設(shè)計27-137

7.7.2軸系臨界轉(zhuǎn)速組合設(shè)計27-138

7.8影響軸系臨界轉(zhuǎn)速的因素27-139

7.8.1支撐剛度對臨界轉(zhuǎn)速的影響27-139

7.8.2回轉(zhuǎn)力矩對臨界轉(zhuǎn)速的影響27-139

7.8.3聯(lián)軸器對臨界轉(zhuǎn)速的影響27-139

7.8.4其他因素的影響27-139

7.8.5改變臨界轉(zhuǎn)速的措施27-139



第8章機械振動的利用

8.1概述27-140

8.1.1振動機械的組成27-140

8.1.2振動機械的用途及工藝特性27-143

8.1.3振動機械的頻率特性及結(jié)構(gòu)特征27-144

8.1.4工程中常用的振動系統(tǒng)27-145

8.1.5有關(guān)振動機械的部門標準27-145

8.2振動機工作面上物料的運動學與動力學27-146

8.2.1物料的運動學27-146

8.2.1.1物料的運動狀態(tài)27-146

8.2.1.2物料的滑行運動27-146

8.2.1.3物料的拋擲運動27-148

8.2.2物料的動力學27-149

8.2.2.1物料滑行運動時的結(jié)合質(zhì)量與當量阻尼27-149

8.2.2.2物料拋擲運動時的結(jié)合質(zhì)量與當量阻尼27-150

8.2.2.3彈性元件的結(jié)合質(zhì)量與阻尼27-150

8.2.2.4振動系統(tǒng)的計算質(zhì)量、總阻尼系數(shù)及功率消耗27-151

8.3常用的振動機械27-152

8.3.1振動機械的分類27-152

8.3.2常用振動機的振動參數(shù)27-152

8.4慣性式振動機械的計算27-153

8.4.1單軸慣性式振動機27-153

8.4.2雙軸慣性式振動機27-155

8.4.3多軸慣性振動機27-157

8.4.4自同步式振動機27-158

8.4.5慣性共振式振動機27-159

8.4.5.1主振系統(tǒng)的動力參數(shù)27-159

8.4.5.2激振器動力參數(shù)設(shè)計27-160

8.5彈性連桿式振動機的計算27-160

8.5.1單質(zhì)體彈性連桿式振動機27-160

8.5.2雙質(zhì)體彈性連桿式振動機27-161

8.5.3隔振平衡式三質(zhì)體彈性連桿振動機27-162

8.5.4非線性彈性連桿振動機27-162

8.5.5彈性連桿振動機動力參數(shù)的選擇計算27-163

8.5.6導向桿和橡膠鉸鏈27-165

8.5.7振動輸送類振動機整體剛度和局部剛度的計算27-166

8.5.8近共振類振動機工作點的調(diào)試27-167

8.6電磁式振動機械的計算27-167

8.7振動機械設(shè)計示例27-167

8.7.1遠超共振慣性振動機設(shè)計示例27-167

8.7.1.1遠超共振慣性振動機的運動參數(shù)設(shè)計示例27-167

8.7.1.2遠超共振慣性振動機的動力參數(shù)設(shè)計示例27-169

8.7.2慣性共振式振動機的動力參數(shù)設(shè)計示例27-169

8.7.3彈性連桿式振動機的動力參數(shù)設(shè)計示例27-170

8.7.4電磁式振動機的動力參數(shù)設(shè)計示例27-171

8.8主要零部件27-172

8.8.1振動電機27-172

8.8.2倉壁式振動器27-177

8.8.3復合彈簧27-178

8.9利用振動來監(jiān)測纜索拉力27-180

8.9.1測量弦振動計算索拉力27-180

8.9.1.1弦振動測量原理27-180

8.9.1.2MGH型錨索測力儀27-180

8.9.2按兩端受拉梁的振動測量索拉力27-181

8.9.2.1兩端受拉梁的振動測量原理27-181

8.9.2.2高屏溪橋斜張鋼纜檢測部分簡介27-181

8.9.3索拉力振動檢測的最新方法27-182



第9章機械振動測量

9.1概述27-184

9.1.1機械振動測量意義27-184

9.1.2振動的測量方法27-184

9.1.2.1振動測量的內(nèi)容27-184

9.1.2.2測振原理27-184

9.1.2.3振動量級的表述方法27-184

9.1.3振動測量系統(tǒng)27-185

9.2振動測量傳感器27-185

9.2.1加速度傳感器27-185

9.2.1.1加速度計的原理和結(jié)構(gòu)27-185

9.2.1.2加速度計的類型27-186

9.2.1.3加速度計的主要性能指標27-186

9.2.1.4加速度計的安裝27-187

9.2.1.5加速度計的選擇27-188

9.2.1.6適用于不同場合的加速度計27-188

9.2.1.7加速度計的標定27-189

9.2.2速度傳感器27-190

9.2.2.1磁電式速度傳感器27-190

9.2.2.2多普勒激光測速儀27-190

9.2.3位移傳感器27-190

9.2.3.1電渦流傳感器27-190

9.2.3.2激光位移傳感器27-191

9.2.4其他傳感器27-191

9.2.4.1力傳感器27-191

9.2.4.2阻抗頭27-191

9.2.4.3扭振/扭矩傳感器27-191

9.2.4.4光纖振動傳感器27-192

9.2.5傳感器標定27-192

9.2.5.1標定內(nèi)容27-192

9.2.5.2標定方法27-192

9.2.5.3加速度傳感器標定27-192

9.3其他測試儀器27-192

9.3.1信號放大器27-192

9.3.1.1電荷放大器27-192

9.3.1.2電壓放大器27-193

9.3.2電源供給器27-193

9.3.3數(shù)據(jù)采集儀27-193

9.3.3.1有線數(shù)據(jù)采集儀27-193

9.3.3.2無線數(shù)據(jù)采集儀27-193

9.3.4便攜式測振儀27-194

9.4激振設(shè)備27-194

9.4.1力錘27-194

9.4.2電磁式激振設(shè)備27-195

9.4.2.1電磁式激振器27-195

9.4.2.2電磁式振動臺27-195

9.4.3電液伺服振動臺27-196

9.4.4沖擊試驗機27-196

9.4.5壓電陶瓷27-196

9.5數(shù)據(jù)處理與分析27-196

9.6振動測量方法舉例27-197

9.6.1系統(tǒng)固有頻率的測定27-197

9.6.2阻尼參數(shù)的測定27-197

9.6.3剛度和柔度測量27-197



第10章機械振動信號處理與故障診斷

10.1概述27-199

10.1.1機械故障診斷概述27-199

10.1.2機械故障27-199

10.1.3基本維護策略27-200

10.1.4故障特征參量27-201

10.1.5機械振動信號的分類27-201

10.2振動信號處理基礎(chǔ)27-202

10.2.1頻譜27-203

10.2.2模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換27-205

10.2.3模擬信號采樣27-205

10.2.4量化誤差27-206

10.2.5混疊與采樣定理27-206

10.2.6濾波器27-207

10.2.7振動傳感器的選擇27-207

10.2.8測試位置的選擇27-207

10.3機械振動信號時域分析與故障診斷27-208

10.3.1時域特征與故障檢測27-208

10.3.2相關(guān)分析27-211

10.4機械振動信號頻域分析與故障診斷27-211

10.4.1傅里葉變換基礎(chǔ)27-212

10.4.2利用頻譜分析進行故障診斷27-212

10.4.3倒譜（cepstrum）分析基礎(chǔ)27-216

10.4.4利用倒譜分析進行故障診斷27-217

10.5旋轉(zhuǎn)機械振動與故障診斷27-218

10.5.1旋轉(zhuǎn)機械振動的基本特征27-218

10.5.1.1強迫振動27-219

10.5.1.2自激振動27-219

10.5.2旋轉(zhuǎn)機械常見故障機理與診斷27-220

10.5.2.1振動測量與技術(shù)27-220

10.5.2.2振動標準27-221

10.5.2.3旋轉(zhuǎn)機械振動信號特征與故障診斷27-224

10.6往復機械振動與故障診斷27-228

10.6.1往復機械振動的基本特征27-228

10.6.2往復機械故障診斷27-229

10.7滾動軸承和齒輪故障診斷27-231

10.7.1滾動軸承故障診斷27-231

10.7.1.1滾動軸承故障診斷方法及應用27-231

10.7.1.2錐形滾子軸承故障診斷示例27-233

10.7.2齒輪故障診斷27-234

10.8機械故障診斷中的現(xiàn)代信號處理方法27-236

10.8.1小波變換及其機械故障診斷應用27-236

10.8.2EMD及其機械故障診斷應用27-238



第11章機械噪聲基礎(chǔ)

11.1聲學基本知識27-240

11.1.1聲波的特性27-240

11.1.2描述聲場與聲源的物理量27-240

11.1.3聲學物理量的關(guān)系及波動方程27-241

11.1.4平面、球面和柱面聲波27-241

11.1.5聲波的傳播27-242

11.1.5.1反射、折射和透射27-242

11.1.5.2聲波的干涉27-243

11.1.5.3散射、繞射和衍射27-243

11.1.5.4聲波導27-243

11.1.6自由聲場和混響聲場27-248

11.1.7聲源模型介紹27-248

11.1.7.1簡單聲源模型27-248

11.1.7.2組合聲源27-250

11.1.7.3平面聲源27-250

11.1.7.4聲模態(tài)與聲輻射模態(tài)27-250

11.1.8聲輻射27-253

11.2噪聲的評價27-254

11.2.1聲壓級、聲強級和聲功率級27-254

11.2.2聲級的綜合27-254

11.2.3等效聲級27-255

11.2.4人耳的聽覺特性27-255

11.2.5噪聲的頻譜分析27-256

11.2.6計權(quán)聲級27-256

11.2.7噪聲評價數(shù)NR27-257

11.3噪聲標準與規(guī)范27-257

11.3.1噪聲的危害27-257

11.3.2噪聲標準目錄27-257

11.3.3機械設(shè)備噪聲限值27-259

11.3.4工作場所噪聲暴露限值27-261

11.4機械工程中的噪聲源27-261

11.4.1機械噪聲27-262

11.4.2齒輪噪聲27-262

11.4.3滾動軸承噪聲27-263

11.4.4液壓系統(tǒng)噪聲27-263

11.4.4.1液壓泵噪聲27-263

11.4.4.2液壓閥噪聲27-264

11.4.4.3機械噪聲27-264

11.4.5電磁噪聲27-264

11.4.6空氣動力噪聲27-264



第12章機械噪聲測量

12.1噪聲測量概述27-266

12.1.1測量目的27-266

12.1.2測量注意事項27-266

12.1.2.1測點的選擇27-266

12.1.2.2背景噪聲的修正27-266

12.1.2.3環(huán)境的影響27-266

12.1.2.4測量儀器的校準27-266

12.2噪聲測量儀器27-267

12.2.1噪聲測量基本系統(tǒng)27-267

12.2.2傳聲器27-267

12.2.2.1傳聲器的性能指標27-267

12.2.2.2傳聲器種類及特點27-268

12.2.2.3電容傳聲器27-269

12.2.2.4傳聲器的使用27-269

12.2.2.5特殊傳聲器27-270

12.2.2.6前置放大器27-270

12.2.3聲級計27-270

12.2.3.1聲級計的原理及分類27-270

12.2.3.2聲級計的主要性能27-270

12.2.3.3積分聲級計27-272

12.2.3.4噪聲暴露計27-272

12.2.3.5統(tǒng)計聲級計27-272

12.2.3.6頻譜聲級計27-272

12.2.4附件的使用27-272

12.2.5記錄及分析儀27-274

12.2.5.1數(shù)據(jù)記錄與采集27-274

12.2.5.2數(shù)字式分析儀27-274

12.2.6聲校準器27-275

12.3噪聲測量方法27-276

12.3.1聲級測量27-276

12.3.1.1試驗目的27-276

12.3.1.2試驗原理27-276

12.3.1.3測點選擇27-276

12.3.1.4測試內(nèi)容27-276

12.3.2聲功率測量27-277

12.3.2.1試驗目的27-277

12.3.2.2試驗原理27-277

12.3.2.3測點布置27-278

12.3.3聲強測量27-279

12.3.3.1試驗目的27-279

12.3.3.2試驗原理27-279

12.3.3.3雙傳聲器探頭27-281

12.3.3.4聲強信號處理方法27-281

12.3.4聲品質(zhì)評價27-282

12.3.4.1評價目的27-282

12.3.4.2客觀評價27-282

12.3.4.3主觀評價27-285

12.3.5聲成像測試27-286

12.3.5.1波束成型陣列測試技術(shù)27-286

12.3.5.2近場聲全息測試技術(shù)27-286



第13章機械噪聲控制

13.1噪聲源控制27-288

13.1.1噪聲控制原則與方法27-288

13.1.1.1噪聲源的控制27-288

13.1.1.2傳播途徑的控制27-288

13.1.1.3噪聲接受者（點）的防護27-288

13.1.2機械噪聲源控制27-288

13.1.3空氣動力噪聲源控制27-289

13.2隔聲降噪27-289

13.2.1隔聲性能的評價與測定27-289

13.2.1.1隔聲量27-289

13.2.1.2計權(quán)隔聲量RW27-289

13.2.1.3空氣聲隔聲量的實驗室測定27-290

13.2.2單層均質(zhì)薄板的隔聲性能27-290

13.2.2.1隔聲頻率特性曲線27-290

13.2.2.2隔聲量計算27-290

13.2.2.3常用單層板結(jié)構(gòu)隔聲量27-291

13.2.3雙層板結(jié)構(gòu)的隔聲性能27-292

13.2.3.1隔聲頻率特性曲線27-292

13.2.3.2隔聲量計算的經(jīng)驗公式27-292

13.2.4輕型組合結(jié)構(gòu)的隔聲性能27-293

13.2.4.1各類輕型組合結(jié)構(gòu)的隔聲特性27-293

13.2.4.2輕型構(gòu)造中的聲橋和提高輕型構(gòu)造隔聲量的方法27-294

13.2.5隔聲罩27-294

13.2.5.1隔聲罩和半隔聲罩的常用形式27-294

13.2.5.2隔聲罩隔聲效果計算公式27-294

13.2.5.3隔聲罩設(shè)計步驟27-294

13.2.5.4隔聲罩設(shè)計注意事項27-295

13.2.6隔聲屏27-295

13.2.6.1隔聲屏類型27-295

13.2.6.2隔聲屏降噪效果27-295

13.3吸聲降噪27-296

13.3.1吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)27-296

13.3.2吸聲性能的評價與測定27-297

13.3.2.1吸聲性能的評價27-297

13.3.2.2吸聲系數(shù)的測量27-298

13.3.3多孔吸聲材料27-298

13.3.3.1多孔吸聲材料的基本類型27-298

13.3.3.2多孔吸聲材料的吸聲性能27-299

13.3.4共振吸聲結(jié)構(gòu)27-299

13.3.4.1穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)27-299

13.3.4.2微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)27-300

13.3.5吸聲降噪量計算27-300

13.3.5.1吸聲降噪適用條件分析27-300

13.3.5.2單聲源時的室內(nèi)吸聲降噪量計算27-301

13.3.5.3多聲源時的室內(nèi)吸聲降噪量計算27-301

13.3.5.4吸聲降噪設(shè)計程序27-302

13.4消聲器27-302

13.4.1消聲器的類型與性能評價27-302

13.4.1.1消聲器的類型27-302

13.4.1.2消聲器的性能評價27-303

13.4.2阻性消聲器27-303

13.4.2.1常見形式27-303

13.4.2.2直管式消聲器的消聲量27-303

13.4.2.3其他消聲器的消聲量27-304

13.4.3抗性消聲器27-304

13.4.3.1擴張式（膨脹式）消聲器27-304

13.4.3.2共振式消聲器27-305

13.4.3.3微穿孔板消聲器27-306

13.4.4復合式消聲器27-306

13.4.5噴注消聲器27-306

13.4.5.1節(jié)流減壓型排氣消聲器27-306

13.4.5.2小孔噴注型排氣消聲器27-307

13.4.5.3節(jié)流減壓加小孔噴注復合型排氣消聲器27-308

13.4.5.4多孔材料耗散型排氣消聲器27-308

13.5有源降噪27-308

13.5.1有源降噪名詞術(shù)語27-308

13.5.2自適應有源降噪應用實例27-309



參考文獻27-310