毕业论文_ 轴系扭转振动研究（8） ㊣ 精品文档 值得下载

测电路而设计的锁相环相对其他的锁相环而言，具有更大的优越性。

关键词锁相环锁定检测艺集成电路定检测电路分析实现定检测电路分析实现引言锁相环主要用在实现频率和成和频率倍增方面，在电子学和通信领域中得到广泛应用，正如文献中所介绍，锁相环也用在集成电路中，使得集成电路芯片上的内部时钟与外部时钟同步，使得可以在外部时钟输入的高频率下使用芯片的内部时钟。

但是传统的锁相环锁定检测电路往往采用数字电路来实现或者是采用工艺比较落后的模拟电路来实现。

正如文献所述，随着时钟频率的提高，这种锁相环将不能完成锁定检测，其不足之处逐渐显露出来。

随着集成电路工艺的改进，尤其是艺的成熟，使得设计高速的锁定检测电路成为了可能。

文献中讨论了种基于艺的的高速模拟锁相环，具有这样高频率的锁相环可以满足现代电路系统的需要，设计高速的锁定检测电路也就成了必然。

高速模拟锁定检测电路的设计，最好的办法是参考以往的锁定检测电路图，分析锁定检测电路的功能，再在新的工艺下设置电路参数，最终完成锁定检测电路的设计。

在本论文中，讨论了定检测电路的实现，就是要在完成正向总体设计后，在反向提取电路的基础上，从晶体管分析锁定检测电路，利用所提取的电路在当前已很成熟的艺下重新设计，完成对晶体管参数的调试，并且通过高精度的的晶体管级仿真，使得锁定检测的频率能够检测到高速锁相环是否到达锁定。

从而推动锁相环的应用。

定检测电路分析实现定检测电路工作原理分析相环结构简介锁相环的基本结构如图图相环的基本结构主要由四部分组成鉴频鉴相器通滤波器控振荡器频器频鉴相器的功能是实现输入时钟与输出时钟的相位比较，当二者的相位达到致时，表示锁相环达到锁定，否则锁相环没有达到锁定，此时鉴频鉴相器将输出个控制信号到低通滤波器，经过低通滤波器后到达压控震荡器，使压控震荡器改变输出时钟的频率相位，使之的相位与输出时钟的相位保持致。

低通滤波器的功能是实现滤波功能，由于由鉴频鉴相器输出的信号包含定的高频部分，这些高频部分对压控震荡器来说是不需要的，使压控震荡器工作不正常，所以要采用低通滤波器来滤去信号中的高频部分。

压控震荡器的功能是，接收从鉴频鉴相器输出的经滤波的信号，使之控制压控震荡器改变输出时钟的频率和相位。

如果直接将输入信号与输出信号进行相位的比较，由于输出时钟频率高，难于实现。

分频器的功能是对输出信号进行分频，将其频率变低，以便与输入信号进行相位，频率的比较。

相环的作用简介锁相在电子学通信和仪器中有着广泛的应用，主要用于频率倍增和频率合成。

图是个频率倍增电路图。

这时将泵的转子简化为均质圆盘元件，每个凸轮及其传动的运动件用圆盘元件代替，各盘之间的连接弹簧刚度等制更精确的振型曲线。

现在，也常将中间轴，尾轴和螺旋桨轴按自然分段为等截面匀质轴段元件，这样可使简化模型更接近实际系统，同时又不使计算分析过于复杂。

柴油机的附件分支，如凸轮轴，水泵，滑油泵等，在计算之间的连接弹簧刚度等于它们之间轴段的刚度。

对于尾机型短轴系，根轴的转动惯量简化为两个圆盘元件，分别放在两端法兰端面位置即可。

对于中机型长轴系，根轴的转动惯量适当细分为两个以上的圆盘元件，这有助于绘，干摩擦片离合器都作为绝对刚度简化为匀质圆盘元件，该元件放在各部件中心或几何中心位置。

中间轴，尾轴和螺旋桨轴的转动惯量按需要适当等分后简化为若干匀质圆盘元件，通常是等距离的排列在周中心线上，各元件，该元件放在曲轴轴线的气缸中心位置。

对于多列式柴油机，则将同排上各缸的运动部件合并为个圆盘元件，各缸元件之间的连接弹簧元件刚度等于单位曲柄刚度。

传动齿轮，链轮，飞轮，推力盘，螺旋桨，发电机转子阻尼元件及无惯量扭转弹簧元件。

现在，也常用集总参数元件与分布参数元件相结合的模型。

在柴油机轴系扭转振动中的具体方法是柴油机每气缸的运动部件包括单位曲柄，连杆，活塞组件简化为个匀质圆盘元件频率，使之远离运转转速范围否则，就要在轴系设计中采取措施加以改进，尤其对高速船舶的轴系，更要注意。

常规的推进轴系扭振计算中，大多采用集中参数模型。

此类模型有三种基本元件组成刚性匀质圆盘元件，无惯性离心力。

同时，由于螺旋桨的悬臂作江苏科技大学本科毕业设计论文用，会产生陀螺效应，轴在这种情况下长期运行，不仅严重敲击轴承导致过早损坏，而且还会引起船体振动和轴的折断。

为此，必须校核回旋振动的固有频离心力。

同时，由于螺旋桨的悬臂作江苏科技大学本科毕业设计论文用，会产生陀螺效应，轴在这种情况下长期运行，不仅严重敲击轴承导致过早损坏，而且还会引起船体振动和轴的折断。

每轴段，按用途可分为推力轴中间轴螺旋桨轴等。

螺旋桨推力是通过推力轴和推力轴承传给船体的。

当主机为中高速柴油机时，其后面往往还带有传动设备，如齿轮箱，弹性联轴器，离合器等。

而对于低速机的直接传动装置，发动机飞轮直接和中间轴或推力轴相连，轴系比较简单。

些尾机型单机单浆的船舶轴系可能只有根螺旋桨轴，江苏科技大学本科毕业设计论文或者是根中间轴，根螺旋桨轴，轴系长度比较短。

轴线的位置是依发动机或减速齿轮箱的输出法兰中到螺旋桨中心连接的直线而定。

理想的布置是轴线和船基线平行。

般轴系，主机和螺旋桨都布置在直线上，但有些小型高速艇，导弹艇，机舱很小，轴系直线布置有困难，把轴线拆成两段，中间以舶轴系的激振力矩激振力矩是船舶轴系包括发动机轴系扭转振动的能量来源，主要有内燃机工作时，由气缸内气压压力产生工作作用在曲轴销上的交变切向应力与径向力。

这是轴系振动的主要激振源之。

内燃机运动部件如活塞，连杆，曲轴等的重力和运动时产生的惯性力所引起的激振力矩。

接受功率部件接受功率不均匀引起的激振力矩。

如螺旋桨在径向和轴向下都很均匀的三维半流场中运转时所受到的交变纵向轴向和横向推力矩船舶轴系部件运转时产生的激振力矩。

如由于静力或功力不平衡的旋转部件产生的离心惯性力矩变速传动系中齿轮产生的周期性敲击等。

另外，船舶总体振动和局部振动作为支承激励也可能激起轴系振动。

扭振激振力矩大多是复杂的，并呈周期性变化的。

由数学分析可知，任何复杂的周期性函数都可以分解成系列简谐函数所组成的傅立叶级数形式。

这样就可以分别考虑各次简谐性激振力矩对轴系产生的激振作用。

系扭转振动的简化模型从振动力学的角度来看，船舶轴系可以视为具有多个集中质量的弹性系统。

柴油机气缸燃烧压力发生周期性变化，柴油机输出转矩包含两个成分平均转矩和波动转矩。

后者成为弹性系统的扰动源，引起轴系的扭转振动。

在共振转速下工作时，扭转振动的振幅将大大增加，产生较大的扭振附加应力。

规范推荐的轴径计算公式虽然考虑了扭振因素，但轴的扭振附加应力必须在许用范围之内，否则，就应采取减振或避振措施。

同样，船舶轴系可视为多支承连续梁。

在轴承之间跨距内会产生定的挠度。

由于螺旋桨和轴段机械加工的误差材料密度不均匀以及安装缺陷等因素，使它们的中心实际上不在回转中心线上，轴回转时会产生离心力。