24、皮带系统与鱼雷锚的动力学分析及控制研究

皮带系统与鱼雷锚的动力学分析及控制研究

1. 皮带系统的动力学分析

在传动系统中，自1979年以来，“V”型皮带在很大程度上已被带有动态张紧器的蛇形皮带传动所取代。如今，这些系统使用多槽肋带，以减少弯曲并提高阻尼器刚度。肋式传动可靠，在皮带接近恒定张力运行时，可降低皮带张力和摩擦热的产生。

使用皮带 - 肋带系统可降低噪音和振动水平。人们对全面了解这种非线性机械系统的动态和静态行为非常感兴趣。多年来，已经开发出有效的模型工具来预测其响应。在所有涉及固定皮带轮的传动系统中，都会出现旋转和横向振动模式。
- 旋转和横向振动模式 ：在旋转模式下，从动皮带轮绕其轴旋转，皮带部分起到轴向弹簧的作用；在横向模式下，皮带部分横向振动，类似于拉紧的绳索。这两种模式都会降低系统性能。皮带轮的旋转模式会在皮带中产生动态张力、动态反作用力、对元件产生疲劳效应并在结构中产生噪音。横向振动也会产生动态张力，并可直接辐射噪音。
- 现有研究 ：过去二十五年里，对肋带的旋转模式进行了研究，但这些研究都忽略了皮带的横向动力学。有人对与传动系统耦合的动态张紧器进行了研究。

2. 皮带系统的数学模型推导

肋式皮带轮 - 皮带系统是一种带有滑动元件的柔性联轴器，能够减少旋转和横向振荡。该系统建模时考虑了以下实际因素：
- 阻尼系数可忽略不计。
- 皮带的弯曲刚度可忽略不计。
- 皮带速度在轴向平移时恒定且均匀。
- 皮带的滑移系数微不足道。

之前的研究假设在线性响应中，旋转和横向运动是解耦的，但对于有动态张紧器的系统，这种近似不适用。使用哈