振动与冲击手册 第3卷 工程应用PDF电子书下载

第一章 减振、隔振与冲击隔离 1

1.1 减振措施与减振器 1

1.1.1 减振的意义和方法 1

1.1.2 阻尼减振 4

1.1.3 动力减振器 9

1.1.4 冲击减振器 16

1.2 隔振设计 17

1.2.1 隔振理论基础 17

1.2.2 隔振设计的基本依据及必要性的判断 26

1.2.3 隔振设计步骤 27

1.2.4 隔振器的特性与类型 30

1.2.5 隔振器的选择与布置 35

1.2.6 隔振设计举例 36

1.3 冲击隔离 41

1.3.1 冲击隔离的理论基础 41

1.3.2 冲击隔离的设计与计算 47

1.3.3 冲击隔离器 53

1.3.4 冲击隔离设计举例 55

参考文献 58

第二章 旋转轴系的振动与平衡 59

2.1 理论基础 59

2.1.1 坐标系统与涡动运动 59

2.1.2 单圆盘转子的稳态振动 62

2.1.3 多盘转子的振动 68

2.1.4 具有分布质量的转轴的振动 70

2.1.5 轴的扭转振动 72

2.2.1 影响轴系统振动的诸因素 74

2.2 旋转轴的弯曲振动计算 74

2.2.2 工程计算方法 84

2.3 转子的平衡 91

2.3.1 转子的分类 91

2.3.2 刚性转子的不平衡状态 93

2.3.3 刚性转子平衡品质的评定 96

2.3.4 许用剩余不平衡量在各校正平面上的分配 97

2.3.5 挠性转子的平衡方法 99

2.3.6 挠性转子平衡的评定准则 106

参考文献 110

第三章 往复机械的平衡与扭振 111

3.1 往复机械的运动 111

3.1.1 活塞-曲柄机构的运动学 111

3.1.2 曲柄连杆机构运动质量的换算 114

3.1.3 作用于往复机械上的力和力矩 116

3.2 往复机械的平衡 121

3.2.1 往复质量惯性力的平衡 121

3.2.2 旋转质量惯性力的平衡 126

3.2.3 V型发动机的平衡 132

3.3 自由扭转振动 140

3.3.1 固有频率和振型的计算 140

3.3.2 转动惯量和刚度的计算 146

3.4 强迫扭转振动 152

3.4.1 干扰力矩的简谐分析 152

3.4.2 强迫振动计算 156

3.5 减振器简介 170

参考文献 173

4.1 管道振动概述 174

第四章 管道振动 174

4.2 管内流动的波动理论、基本方程及其解 175

4.2.1 无阻尼波动方程及其解 175

4.2.2 线性阻尼情况的波动方程及其解 177

4.3 气柱共振管长及复杂管系的气柱固有频率 179

4.3.1 共振管长 179

4.3.2 管系各元件的转移矩阵 180

4.3.3 复杂管系的气柱固有频率 182

4.4.1 管系各元件12个系数的转移关系 183

4.4 管内气流脉动响应量的计算一波动理论的转移系数法 183

4.4.2 管系各始端12个系数的确定 186

4.4.3 由主线末端条件确定主线始端未知量x、y 187

4.4.4 脉动压力响应量的计算 188

4.5 管内气流脉动响应量的计算--波动理论的刚度矩阵法 188

4.5.1 管系各元件的刚度矩阵 188

4.5.2 管道系统的总刚度矩阵 189

4.6 一维非定常气流的基本方程 190

4.6.1 一维非定常气流基本方程组 190

4.6.2 无量纲方程组 192

4.7 往复压缩机气流脉动的消减方法 194

4.7.1 压力不均匀度 194

4.6.3 匀熵修正理论 194

4.7.2 压力不均匀度的许用值 195

4.7.3 气流脉动的消减方法 195

4.8 往复泵穿膛式液流脉动消振器 199

4.8.1 穿膛式液流脉动消振器的结构 199

4.8.2 穿膛式液流脉动消振器的设计 200

4.9.1 压力波的传播 201

4.9 水锤现象 201

4.9.2 水锤的计算 202

4.9.3 流体在弹性管道中的波速 202

4.9.4 液、气混合体的体积弹性模量及声速 203

4.10 考虑流体流动时的结构运动方程 203

4.10.1 输送流体的管道横向运动方程 203

4.10.2 两端铰接支承的管道团有频率 204

4.10.3 在脉动流中结构的振动方程 204

4.11.1 扩散器的几何尺寸 206

4.10.4 顺流向结构振动的消减方法 206

4.11 扩散器的几何尺寸与流态的分区 206

4.11.2 流态区域 207

4.12 管道结构振动的有限元计算方法 207

4.12.1 计算方法概述 207

4.12.2 管系单元的划分 208

4.12.3 结点的选择 209

4.13 管道系统单元的刚度矩阵和质量矩阵 209

4.13.1 直管单元与梁单元的刚度矩阵和质量矩阵 209

4.13.2 含刚体管单元的刚度矩阵和质量矩阵 212

4.13.3 支承架的附加刚度 214

参考文献 215

第五章 防震包装 216

5.1 概述 216

5.2 产品的脆值 217

5.3 衬垫材料的力学特性 222

5.3.1 衬垫材料的变形特性 222

5.3.2 衬垫材料的缓冲特性 223

5.3.3 衬垫材料的振动传递率 229

5.3.4 常用衬垫材料 233

5.4 产品流通过程中的冲击、振动环境条件 234

5.4.1 装卸过程中包装受到的冲击 235

5.4.2 运输过程中包装受到的冲击与振动 235

5.5 防震包装设计 236

5.5.1 防震包装设计的依据和要求 236

5.5.2 衬垫尺寸计算 237

5.5.3 弹簧吊装的设计计算 241

5.5.4 考虑易损部件的设计方法 242

5.5.5 防震包装系统的隔振问题 243

5.5.6 产品在包装箱中的固定 245

5.6 防震包装试验方法 245

参考文献 245

第六章 振动的利用及利用振动的机械 247

6.1 利用振动的工艺过程的分类及特点 247

6.2 利用振动的某些工艺过程的原理 248

6.2.1 物料振动输送的基本原理 248

6.2.2 物料振动筛分、选别及脱水等工艺过程的基本特征 255

6.2.3 利用振动的某些工艺过程的基本特征 256

6.3 振动机械的组成部分及分类 257

6.4 惯性振动机的动力学特性 258

6.4.1 线性非共振类惯性振动机 259

6.4.2 线性近共振类惯性振动机 268

6.4.3 非线性近共振类惯性振动机 270

6.4.4 冲击作用的惯性振动机 274

6.5 弹性连杆式振动机的动力学特性 277

6.5.1 单质体弹性连杆式振动机 277

6.5.2 双质体弹性连杆式振动机 279

6.5.3 三质体弹性连杆式振动机 281

6.5.4 非线性弹性连杆式振动机 282

6.6 电磁式振动机的动力学特性 284

6.6.1 线性近共振电磁式振动机 284

6.6.2 非线性近共振电磁式振动机 293

6.6.3 冲击作用的电磁式振动机 294

6.7 其他类型的振动机简介 295

6.7.1 电动式振动机或振动台 295

6.7.3 强声响式激振器 297

6.7.2 电液式激振器及振动台 297

参考文献 298

6.7.4 气动式激振器与振动机 298

第七章 被动阻尼控制振动 299

7.1 引言 299

7.2 阻尼性能及其描述 299

7.3 材料阻尼 302

7.3.1 金属材料 303

7.3.2 高分子材料 303

7.4.1 自由阻尼层设计 307

7.4 阻尼层结构的应用与设计 307

7.4.2 约束阻尼结构的分析和计算 309

7.4.3 粘弹性材料性能的测量 311

7.5 干摩擦阻尼系统 316

7.5.1 干摩擦阻尼减振应用 316

7.5.2 干摩擦阻尼系统的响应 318

7.6 离散阻尼控制振动 323

7.6.1 阻尼动力吸振器 323

7.6.2 阻尼隔振器 324

7.6.3 阻尼链杆与阻尼结点 327

7.7 复杂阻尼结构的减振分析 331

7.7.1 运动方程式 331

7.7.2 运动方程式求解 332

7.8 阻尼结构动力优化 334

参考文献 335

8.1 齿轮传动中的振动 339

8.1.1 齿轮传动中的振动状态 339

第八章 典型机械零部件的振动 339

8.1.2 世界各国常用的齿轮动载荷系数或动载荷计算方法 353

8.1.3 外部因素对齿轮传动振动的影响 366

8.1.4 齿轮轴系的振动计算 366

8.1.5 弹性联轴器的减振作用 374

8.1.6 降低齿轮传动振动的措施 380

8.2 叶片振动 381

8.2.1 激振力产生的原因及其频率 381

8.2.2 叶片振型 382

8.2.3 叶片固有频率计算 385

8.2.4 叶片固有频率的修正因素 392

8.2.5 叶片共振 394

8.2.6 叶片颤振 395

8.2.7 叶片振动安全性校核 396

8.2.8 叶片调频及降低动应力的措施 400

8.3 叶轮的轴向振动 401

8.3.1 引言 401

8.3.2 静止轮盘的轴向振动现象 403

8.3.3 旋转轮盘的轴向振动现象 404

8.3.5 叶轮轴向振动固有频率的计算 406

8.3.4 带叶片的轮盘振动的特点 406

8.3.6 叶轮轴向振动的安全评价问题 414

8.4 转子的失稳 414

8.4.1 转子失稳的机理 414

8.4.2 失稳时的轴心轨迹 418

8.4.3 单轮盘转子的失稳转速 419

8.4.4 间隙激励系数 423

8.4.5 工程实例 425

参考文献 431

9.1.2 机械设备故障诊断的类型 433

9.1.1 机械设备故障的定义及分类 433

第九章 机械设备的故障诊断 433

9.1 绪言 433

9.1.3 机械设备故障信息的获取方法 434

9.1.4 机械设备故障的评定标准 434

9.1.5 机械设备故障诊断的方法 434

9.2 机械设备的振动监测 435

9.2.1 振动监测 435

9.2.2 测量参数的选择 436

9.2.3 测量方式的选择 437

9.2.4 判断标准的确定 439

9.3 旋转机械振动特征及主要故障 441

9.3.1 转子的临界转速 441

9.3.2 结构共振 441

9.3.3 不平衡振动 442

9.3.4 转子不对中故障 443

9.3.5 基座松动 443

9.3.7 密封间隙不均匀引起的自激振动(气流激振) 444

9.3.6 滑动轴承的油膜振荡 444

9.3.8 接触碰摩与转子的裂纹 445

9.3.9 次谐波(分数谐波)共振 446

9.3.10 轴流式压缩机的旋转脱流和喘振 447

9.4 滚动轴承的故障及其诊断 447

9.4.1 故障类型 447

9.4.2 振动诊断法 448

9.4.3 光纤技术诊断法 450

9.5.2 轮齿振动 451

9.5.1 齿轮损伤的类型 451

9.5 齿轮的故障及其诊断 451

9.4.4 接触电阻诊断法 451

9.5.3 齿轮的振动论断 452

9.6 旋转机械的故障诊断及诊断系统 456

9.6.1 概述 456

9.6.2 振动诊断的内容和方法 456

9.6.3 故障诊断的专家系统 463

9.6.4 故障树分析法 464

9.6.5 旋转机械的信号监测与故障诊断系统介绍 465

12.1 综述 466

第十二章 振动的主动控制 466

9.7 其它诊断方法 466

9.7.1 超声监测与诊断 467

9.7.2 声发射技术 469

9.7.3 声强分析技术 471

9.7.4 红外监测技术 473

9.7.5 化学元素分析诊断 475

参考文献 478

第十章 振动与冲击环境 479

10.1 振动环境 479

10.1.1 振动环境概述 479

10.1.2 振动破坏模型分析 482

10.1.3 振动环境的确定 486

10.1.4 振动环境标准的制定 495

10.1.5 振动环境试验 499

10.1.6 和振动环境有关的主要振动标准 505

10.2 冲击环境 506

10.2.1 冲击环境概述 506

10.2.2 冲击环境描述方法 507

10.2.3 冲击环境规范的形成及其可靠性 515

10.2.4 冲击环境模拟 517

10.2.5 冲击环境标准概要 523

参考文献 531

11.1 振动对人体的影响 534

11.1.1 前言 534

11.1.2 振动对人体影响的诸因素 534

第十一章 振动与冲击对人体的影响 534

11.1.3 人体对振动的反应 537

11.1.4 人体对振动的主观感觉 539

11.1.5 人体暴露于振动环境中的忍受基准 541

11.2 冲击对人体的影响 545

11.2.1 绪言 545

11.2.2 常见的若干冲击环境 545

11.2.3 冲击对人体的危害 549

11.2.4 人体对冲击的耐受限值 555

11.2.5 冲击伤的防护 562

参考文献 564

12.1.1 被动控制与主动控制 566

12.1.2 主动控制的分类 567

12.2 几种常用的主动控制方法 568

12.2.1 线性二次型 568

12.2.2 随机控制 570

12.2.3 自适应控制 572

12.2.4 极点配置法 574

12.3 简单振动系统的主动控制 574

12.3.1 单自由度平衡位置的主动控制 574

12.3.2 连续系统的振动主动控制--线性二次型控制 576

12.3.3 连续系统的振动主动控制--自适应控制 580

12.3.4 半主动控制 583

12.4 工程应用问题 585

12.4.1 精密仪器隔振的控制系统 585

12.4.2 高大建筑物的振动主动控制 586

参考文献 589