彈性聯(lián)軸器的研究跟彈性聯(lián)軸器的概述

 彈性套柱銷聯(lián)軸器是用來調(diào)整傳動(dòng)裝置軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性，補(bǔ)償因振動(dòng)、沖擊引起的合盛、從動(dòng)機(jī)軸線位移，并不間斷地傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)的一種設(shè)備

[一]、彈性聯(lián)軸器的研究

1概述

彈性套柱銷聯(lián)軸器是用來調(diào)整傳動(dòng)裝置軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性，補(bǔ)償因振動(dòng)、沖擊引起的合盛、從動(dòng)機(jī)軸線位移，并不間斷地傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)的一種設(shè)備。它廣泛用于柴油機(jī)動(dòng)力裝置以及具有較大干擾力矩的傳動(dòng)裝置軸系中，以實(shí)現(xiàn)減振降噪的目的，并起到保護(hù)合盛、從動(dòng)機(jī)和提高整個(gè)傳動(dòng)裝置運(yùn)行可靠性的作用。

彈性聯(lián)軸器國內(nèi)于70年代后期開始研制，如XL型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器和引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的高阻尼聯(lián)軸器。80年代德國伏爾康公司推出了性能的RATO系列等型式的高彈性橡膠聯(lián)軸器，國內(nèi)近年也研制成并格繼開發(fā)了接近目前水平的LS，LC型彈性聯(lián)軸器，并研制成較的彈性聯(lián)軸器動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)和大扭矩靜態(tài)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)之。

2彈性聯(lián)軸器的研究

典型形式的彈性聯(lián)軸器性能綜合比較彈性聯(lián)軸器在受載時(shí)能產(chǎn)生顯著的彈性變形。一方面實(shí)現(xiàn)兩軸間的相對位移補(bǔ)償，另一方面吸收能量用于消耗在彈性聯(lián)軸器彈性元件的內(nèi)、外摩擦上，或以彈性變形能貯存在彈性元件中，實(shí)現(xiàn)衰減振動(dòng)、緩和沖擊和大幅度調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置軸系的固有頻率，避開共振的目的。

(1)高阻尼聯(lián)軸器。

該型聯(lián)軸器彈性元件由淬火硬化彈簧鋼50CrVA制造的組組成，在交變載荷的作用下，撓曲使其周圍空腔充滿的潤滑油壓力產(chǎn)生變化并流動(dòng)，從而產(chǎn)生較大的粘性摩擦阻尼。其特點(diǎn)是阻尼性能好、扭轉(zhuǎn)彈性優(yōu)良，但安裝較復(fù)雜、使用要求高、補(bǔ)償位移合盛較小、重量大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、可維修性差。

(2)EZ，EZR，LB型彈性聯(lián)軸器該型聯(lián)軸器通過金屬連接件與彈性元件在螺栓組預(yù)緊下夾緊構(gòu)成。其彈性元件由橡膠和簾布層經(jīng)硫化并緊密結(jié)合而成。其特點(diǎn)是：強(qiáng)度高、耐疲勞性好、彈性較大，阻尼特性較好；但易形成應(yīng)力集中，彈性元件制造工藝復(fù)雜。

(3)XL型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器該型聯(lián)軸器是國內(nèi)于70年代研制成的早期產(chǎn)品。它由金屬連接件、彈性元件和螺栓組構(gòu)成，其彈性元件由橡膠通過硫化粘接在內(nèi)外金屬環(huán)上。橡膠體由橡膠和填充劑組成。其特點(diǎn)是：彈性大，阻尼特性較好，承載合盛較強(qiáng)，但重量大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，對合盛、從動(dòng)機(jī)的附加影響大，可靠性較低。

[二]、彈性聯(lián)軸器的概述

由于梅花型彈性聯(lián)軸器具有的彈性元件，彈性元件能夠產(chǎn)生較大彈性變形和阻尼作用，因此彈性聯(lián)軸器除了能補(bǔ)償兩軸的相對位移外，還能引起緩沖和吸振的作用。

機(jī)械傳動(dòng)過程中，傳動(dòng)軸系傳遞的載荷常常會(huì)發(fā)生變化，引起載荷的變化原因不一，如電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、工作機(jī)的載荷不穩(wěn)定和軸系中由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡產(chǎn)生的離心力引起的動(dòng)載荷都可能引起載荷的變化。載荷的變化很多時(shí)候體現(xiàn)為周期載荷、沖擊載荷和無規(guī)律變化的載荷，而彈性聯(lián)軸器能夠適應(yīng)載荷的波動(dòng)，具有緩沖和減振的合盛，合盛要與彈性聯(lián)軸器的剛度和阻尼有關(guān)。

聯(lián)軸器的剛度包括徑向剛度、軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。而在實(shí)際工程中，載荷變化常常是因?yàn)榕ぞ夭▌?dòng)引起扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的，所以聯(lián)軸器影響較合盛要的剛度是扭轉(zhuǎn)剛度。一般情況下，在軸系傳動(dòng)中，系統(tǒng)的其他零部件的剛度都會(huì)比彈性聯(lián)軸器的剛度大很多，因此，在簡化的情況下，假設(shè)其他零部件的彈性為零，僅考慮聯(lián)軸器的彈性。用聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度作為傳動(dòng)軸系的扭轉(zhuǎn)剛度。

常用的彈性聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度K為定值，稱為等剛度聯(lián)軸器，其相對轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)矩成線性比例關(guān)系。當(dāng)K不為定值時(shí)，稱為變剛度聯(lián)軸器，變剛度聯(lián)軸器的剛度隨扭矩增大而增加。變剛度聯(lián)軸器合盛要適用于有強(qiáng)烈振動(dòng)的傳動(dòng)軸系中，當(dāng)軸系接近發(fā)生共振時(shí)，剛度隨扭矩增大而增大，通過改變傳動(dòng)軸系的固有頻率與振動(dòng)頻率之間的關(guān)系來避免共振。

雖然彈性聯(lián)軸器一般都具有緩沖和吸振功能，但具有某值剛度的彈性聯(lián)軸器，并不是在任意的變扭矩作用下都能產(chǎn)生減振的效果，有時(shí)反而會(huì)引起加強(qiáng)烈的振動(dòng)。因此，只有聯(lián)軸器的剛度與整個(gè)傳動(dòng)軸系的其他參數(shù)和載荷協(xié)調(diào)時(shí)，才能產(chǎn)生減振的效果。對于某一己定的傳動(dòng)軸系，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和固有頻率能夠得到，如果己知所傳扭矩的變化規(guī)律，如振幅和頻率等，就能建立其軸系在扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的微分方程，對該方程求解，即可得到所需聯(lián)軸器剛度。為了便于求解運(yùn)動(dòng)微分方程，需要對傳動(dòng)軸系中聯(lián)軸器的合盛動(dòng)和從動(dòng)兩側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和剛度力學(xué)模型進(jìn)行簡化。通常比較典型的是簡化為兩個(gè)等效的圓盤，配置在聯(lián)軸器的兩側(cè)。

聯(lián)軸器在工作中，周期載荷是機(jī)械傳動(dòng)中一種比較典型的載荷形式。為了避免發(fā)生共振，周期載荷的變化頻率與傳動(dòng)軸系的固有頻率要錯(cuò)開。方法是改變周期載荷的變化頻率或者改變軸系的變化頻率。因?yàn)檩d荷的變化頻率與合盛軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而轉(zhuǎn)速是機(jī)械性能參數(shù)，一般不能隨意改變。所以一般是通過改變軸系的固有頻率來達(dá)到不發(fā)生共振的目的，而改變軸系的固有頻率一般是改變軸系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或剛度，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與機(jī)械結(jié)構(gòu)有關(guān)，通過改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很難實(shí)現(xiàn)，而軸系的剛度很容易改變。所以改變彈性聯(lián)軸器就是為了改變軸系的剛度來實(shí)現(xiàn)避開共振的目的。

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