推进电机电刷滑环结构减振降噪研究

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为了更好地开发海洋资源和维护海洋权益,给水下航行器的动力系统提出了更高的要求。推进电机作为水下航行器比较常见的动力系统,为了保证水下航行器更加迅速有效地执行任务,采用定子和转子对转的形式来提高转速,但随之带来向外辐射噪声变大的现象却给航行器水下航行的隐蔽性构成了隐患。电刷滑环结构作为推进电机将电能转换成机械能的重要部件,是推进电机传导电流的滑动接触体。在推进电机的运行过程中电刷与滑环的滑动接触不良会导致向外辐射噪声变大,甚至会造成推进电机无法正常工作,这些都非常不利于航行器的水下航行。因此在推进电机的减振降噪研究工作中对电刷滑环结构进行减振降噪研究显得十分必要。本文对电刷滑环结构进行了减振降噪研究,制定了电刷滑环结构振动噪声抑制方案,并对其进行了结构改进设计,为委托单位对电刷滑环结构的减振降噪研究提供了技术支持。基于工况下的电刷滑环结构噪声及振动特性测试,对电刷滑环结构进行了噪声源和振动源识别以及相应的特性分析。为了得到电刷滑环复杂结构的有限元计算模型,论文采用了有限元法和试验模态分析法对电刷滑环结构进行动力学综合建模的方法,电刷滑环结构前四阶有限元模态分析结果和模态试验结果的数值误差均在10%以内,建立的电刷滑环结构有限元模型能够准确模拟原型结构的动力学特征,为电刷滑环结构动力响应、振动声辐射以及动态优化设计等进一步的研究工作提供了科学合理的实现基础。
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