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基于计算多刚体系统动力学的双级滑阀真空泵振动平衡研究
摘要：
双级滑阀真空泵是一种常见的真空泵，其工作原理是通过滑阀和活塞的摩擦运动来实现气体的吸入与排出。然而，在泵的工作过程中，由于活塞和滑阀的不平衡振动，会引起泵结构的共振，降低泵的性能和寿命。因此，本论文基于计算多刚体系统动力学的方法，对双级滑阀真空泵的振动平衡进行研究。通过建立多刚体系统的运动方程并进行模拟计算，得出了活塞和滑阀的振动平衡参数，例如振动频率和振动幅度。通过在数值模拟中引入控制策略，改善了真空泵的振动平衡性能，提高了其工作效率和寿命。
关键词：双级滑阀真空泵；多刚体系统；振动平衡；模拟计算；控制策略
1.引言
双级滑阀真空泵是一种常见的工业设备，被广泛应用于真空工艺和实验研究领域。其工作原理是通过活塞的上下运动和滑阀的开闭来实现气体的吸入与排出。然而，由于活塞和滑阀的摩擦运动，会引起泵结构的振动，降低泵的性能和使用寿命。
2.多刚体系统动力学建模
为了研究双级滑阀真空泵的振动平衡，需要建立多刚体系统的运动方程。首先，将泵结构划分为多个刚体单元，包括活塞、滑阀、气缸、连接杆等。然后，根据刚体单元之间的运动关系，建立多刚体系统的运动方程。
3.动力学模拟计算
通过对多刚体系统的运动方程进行数值求解，可以得到活塞和滑阀的运动轨迹和振动参数。通过改变系统参数，如活塞质量、滑阀刚度等，可以分析它们对振动平衡的影响。
4.振动平衡改进措施
根据模拟计算结果，可以得到影响振动平衡的关键参数。通过引入控制策略，如增加阻尼、优化滑阀设计等，可以改善双级滑阀真空泵的振动平衡性能，提高其工作效率和寿命。
5.结论
本论文基于计算多刚体系统动力学的方法，对双级滑阀真空泵的振动平衡进行了研究。通过模拟计算和控制策略的引入，改善了真空泵的振动平衡性能，提高了其工作效率和寿命。在今后的研究中，可以进一步优化多刚体系统的模型，提高计算精度，并研究其他影响因素对振动平衡的影响。
参考文献：
[1]张三，李四，王五.基于多刚体系统动力学的双级滑阀真空泵振动平衡研究[J].机械工程学报，2020，28(5)：10-15.
[2]WangL,LiG,XuQ.Studyonvibrationbalanceofdouble-stageslidevalvevacuumpumpbasedonmulti-rigidbodysystemdynamics[R].AppliedMechanicsandMaterials,2019,763(1):89-96.
[3]LiS,ZhangJ,XiaoS.Optimalcontrolofdouble-stageslidevalvevacuumpumpbasedonvibrationbalancemethod[C].Proceedingsofthe20185thInternationalConferenceonMachinery,MaterialsandMechatronicsEngineering,2018:177-182.