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Design and test of a torsional vibration absorber in series with a planetary gearset
Journal of Vibration and Control ( IF 2.3 ) Pub Date : 2020-07-23 , DOI: 10.1177/1077546320943801
Luke Jurmu 1 , Darrell Robinette 1 , Jason Blough 1 , Mark Gehringer 2
Affiliation  

Traditional vibration absorbers have not often been a practical solution for attenuating low frequency drivetrain modes of vibration because of the combination of the large mass and inertia and/or low stiffness, required to tune to the desired frequency. With the goal of reducing the inertia and size of a torsional vibration absorber, a unique vibration absorber was developed. Using a planetary gearset, the effective inertia of the absorber was increased without changing its physical mass, and a torsional mode below 30 Hz was successfully attenuated with physically realizable inertia and stiffness parameters. By reducing the tuned mass, the total volume claimed by the vibration absorber and planetary gearset was up to three times less than an equivalent traditional vibration absorber. A lumped parameter torsional model was developed to determine the optimal configuration of the planetary gearset input, output, and absorber inertia as well as a method to predict the optimal tuning frequency of the planetary torsional vibration absorber. A drivetrain dynamometer setup which emulates a two-degree-of-freedom torsional system was used to experimentally test and validate the performance of two planetary torsional vibration absorber prototypes built based upon the results of the lumped parameter model. The dynamometer setup was designed to have a first torsional mode around 20 Hz in which the planetary torsional vibration absorber was designed to attenuate. Based upon the experimental results of the planetary torsional vibration absorber, a reduction of over 20 dB was achieved.



中文翻译:

与行星齿轮组串联的扭转减振器的设计和测试

由于需要调谐到所需频率的大质量和惯性和/或低刚度的组合,传统的减振器通常不是用于衰减低频传动系统振动模式的实用解决方案。为了减小扭转减振器的惯性和尺寸,开发了一种独特的减振器。使用行星齿轮组,可在不改变其物理质量的情况下增加减震器的有效惯性,并通过可物理实现的惯性和刚度参数成功衰减了30 Hz以下的扭转模。通过减少调谐质量,减震器和行星齿轮组所要求的总体积比同等的传统减震器少三倍。建立了集总参数扭转模型,以确定行星齿轮组输入,输出和减振器惯性的最佳配置,以及预测行星扭转减振器最佳调谐频率的方法。仿照两自由度扭转系统的动力总成测功机装置用于对集总参数模型的结果建立的两个行星扭转减振器原型的性能进行实验测试和验证。测功机设置被设计为具有20 Hz左右的第一扭转模式,在该模式中,行星扭转减振器被设计为衰减。根据行星扭振吸收器的实验结果,可以降低20 dB以上。输出,吸收器惯性以及预测行星扭转减振器最佳调谐频率的方法。仿照两自由度扭转系统的动力总成测功机装置用于对集总参数模型的结果建立的两个行星扭转减振器原型的性能进行实验测试和验证。测功机设置被设计为具有20 Hz左右的第一扭转模式,在该模式中,行星扭转减振器被设计为衰减。根据行星扭振吸收器的实验结果,可以降低20 dB以上。输出,吸收器惯性以及预测行星扭转减振器最佳调谐频率的方法。仿照两自由度扭转系统的动力总成测功机装置用于对集总参数模型的结果建立的两个行星扭转减振器原型的性能进行实验测试和验证。测功机设置被设计为具有20 Hz左右的第一扭转模式,在该模式中,行星扭转减振器被设计为衰减。根据行星扭振吸收器的实验结果,可以降低20 dB以上。仿照两自由度扭转系统的动力总成测功机装置用于对集总参数模型的结果建立的两个行星扭转减振器原型的性能进行实验测试和验证。测功机设置被设计为具有20 Hz左右的第一扭转模式,在该模式下,行星扭转减振器被设计为衰减。根据行星扭振吸收器的实验结果,可以降低20 dB以上。仿照两自由度扭转系统的动力总成测功机装置用于对集总参数模型的结果建立的两个行星扭转减振器原型的性能进行实验测试和验证。测功机设置被设计为具有20 Hz左右的第一扭转模式,在该模式中,行星扭转减振器被设计为衰减。根据行星扭振吸收器的实验结果,可以降低20 dB以上。测功机设置被设计为具有20 Hz左右的第一扭转模式,在该模式下,行星扭转减振器被设计为衰减。根据行星扭振吸收器的实验结果,可以降低20 dB以上。测功机设置被设计为具有20 Hz左右的第一扭转模式,在该模式中,行星扭转减振器被设计为衰减。根据行星扭振吸收器的实验结果,可以降低20 dB以上。

更新日期:2020-07-23
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