悬置系统设计基本概念

1、弹簧的弹性主轴与弹性中心

弹簧的弹性主轴：载荷方向和弹性位移方向一致，且不发生角位移的轴线。

弹性中心：三根弹性主轴的交点

图1 弹性中心

2、支承弹簧系的弹性主轴和弹性中心

定义：同上

图2 支承弹簧系的弹性主轴和弹性中心

3、刚体的惯性主轴与重心

刚体的惯性主轴：当刚体绕旋转轴旋转时，随刚体一起旋转的坐标系来判断，不产生力矩使旋转轴方向改变的轴线。

重心的惯性主轴：在重心相互正交的三根惯性主轴

图3 刚体的惯性主轴与重心

4、刚体振动的耦合与非耦合

（1）刚体的重心和支承弹性的弹性中心相一致，弹性主轴和惯性主轴相一致。系统完全解耦。

图4 刚体的重心和支承弹性的弹性中心相一致的情况

（2）重心与弹性中心相一致，惯性主轴中只有一个与弹性主轴之一相一致。x y z与xxyy zz不耦合，xxx 独立

图5 重心与弹性中心相一致，惯性主轴中只有一个与弹性主轴之一相一致

（3）惯性主轴和弹性主轴相互平行，弹性主轴中只有一个与惯性主轴之一相一致。x与yy耦合,y与xx耦合。x与y、xx不耦合，y与x、yy不耦合

图6 惯性主轴和弹性主轴相互平行，弹性主轴中只有一个与惯性主轴之一相一致

（4）重心与弹性中心一致，但惯性主轴和弹性主轴都不一致。平移振动和旋转振动之间不耦合。

图7 重心与弹性中心一致，但惯性主轴和弹性主轴都不一致

（5）重心与弹性中心、惯性主轴与弹性主轴都不一致。各自由度的振动耦合。

5、悬置的数学模型

1、弹性主轴

沿弹性主轴有力作用时，只在该方向产生平移，不产生角位移。

2、弹性中心：三个弹性主轴正交的交点

3、悬置的数学模型：

沿弹性主轴方向并在弹性中心正交的3个螺旋弹簧。

图8 悬置的数学模型