摩托车曲轴组件包括曲轴、连杆、模拟活塞的滑块等,其动平衡较一般转子复杂,需将电机、传动主轴、滑块部件、支撑部件、压紧部件集成在振动台上,与振动台构成振动整体。工作时曲轴组件安装于振动台上,将振动传递给振动台,检测系统针对振动台的振动进行测量,因此动平衡机设计时需对振动台的动力学特性进行研究。然而在动平衡机支承系统动力学分析方面进行研究的学者比较少,一般动平衡机系统的动力学分析主要是针对对称转子进行的。鉴于这种情况,本文对摩托车曲轴组件三自由度振动台做了较详尽的研究。 文中首先介绍了摩托车曲轴组件的动力学特性,其激振源包括旋转惯性力和往复惯性力两部分,这两部分惯性力矢量和的末端扫出一个惯性力椭圆轨迹。摩托车曲轴组件动力学特性决定于惯性力椭圆主轴倾角和不平衡率两个参数。其次,介绍了针对这两个参数的测量原理。 本文重点从振动理论分析出发,分析了振动台的三自由度振型及各个振型的固有频率,导出了三阶固有频率的计算公式,为摩托车曲轴组件动平衡机振动系统的设计提供了理论依据,并且给出了这三阶固有频率的计算方法和步骤。本文还用有限元软件(ANSYS)的模态分析对这一振动理论作了验证;用谐响应分析对振动台在1g-mm不平衡量激振力作用下的振幅进行了仿真,仿真结果与振动理论分析得到的振幅完全吻合。同时我们发现,有限元仿真不失为一种好的设计方法。最后用实验数据验证了上述设计理论。文中紧紧围绕振动台固有频率分析和振动台振幅分析两个中心展开论述,前者与机械结构设计有关,后者与传感器及振动信号分析系统的选择有关,这两者也是摩托车曲轴组件动平衡设计的重点和难点,本课题意在更好地解决这两个问题,力求为摩托车曲轴组件动平衡机提供设计依据和方法。