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聯(lián)軸器裝配不對的主要原因以及彈性聯(lián)軸器的工作可靠性

2022-07-30  來自: 泊頭市合盛傳動機械制造有限公司 瀏覽次數(shù):308

 聯(lián)軸器裝配不對的主要原因以及彈性聯(lián)軸器的工作可靠性 

{一}、聯(lián)軸器裝配不對的主要原因

舵機是艦船航行使用的裝置,其低振動噪聲及高可靠性對于艦船生存能力至關(guān)重要。目前我國水面艦船通常使用的閥控操舵裝置存在較大的換向沖擊及節(jié)流噪聲,噪聲經(jīng)液壓管路傳至全船,影響了艦船隱蔽性。自20世紀70年代以來,國外海軍已開始研究功率電傳的電液操舵方式。電液舵機具有體積小、效率高、振動噪聲低及無液壓沖擊的優(yōu)點,可減少管路結(jié)構(gòu)振動及操舵線譜噪聲。

液壓泵機組是電液舵機的動力單元,由電機、液壓泵和聯(lián)軸器組成,輸出高壓油至執(zhí)行機構(gòu),驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)對外做功。目前,國內(nèi)外液壓系統(tǒng)向集成化和安靜化等方向發(fā)展,研究人員對液壓泵機組的可靠性和安靜性的研究日益廣泛。在安靜性方面,研究集中在電機和液壓泵的振動噪聲降低措施上。在可靠性方面,研究集中在電機和液壓泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及電機一液壓泵的連接狀態(tài)上。提取電機一泵設(shè)備不對中狀態(tài)特征參數(shù),應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)實現(xiàn)了不對中狀態(tài)實時監(jiān)測。針對由空心線圈和Halbach永磁結(jié)構(gòu)組成的直線同步電機,提出其牽引力和法向力的一種解析計算方法,為永磁同步電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了基礎(chǔ)。指出聯(lián)軸器裝配不對中是引起旋轉(zhuǎn)機械異常振動的主要原因之一,不對中時域波形類似正弦曲線,為1倍頻、2倍頻的疊加,頻域波形有明顯的2倍頻特征。

液壓泵機組屬于轉(zhuǎn)子系統(tǒng),60%的故障是由不對中引起的,其中聯(lián)軸器裝配不對中是產(chǎn)生不對中的主要原因。目前通過研究不對中狀態(tài)下的彈性套柱銷聯(lián)軸器振動特性,用于檢測不對中狀態(tài),主要集中在齒式聯(lián)軸器和膜片式聯(lián)軸器,而對梅花形彈性聯(lián)軸器的不對中振動特性研究較少。

梅花形彈性聯(lián)軸器由彈性元件和兩個半聯(lián)軸器凸爪組成。相比于齒式聯(lián)軸器和膜片式聯(lián)軸器,具有結(jié)構(gòu)簡單、補償能力強、減振緩沖性能好等優(yōu)點,適用于經(jīng)常啟停、換向、要求較高可靠性的工作環(huán)境。因此,本文建立梅花形彈性聯(lián)軸器不對中條件下的力學(xué)模型,研究偏角不對中的振動特性,為使用梅花形彈性聯(lián)軸器的液壓泵機組不對中故障檢測提供理論基礎(chǔ)與試驗依據(jù)。

{二}、彈性聯(lián)軸器對傳動裝置的工作可靠性

大功率柴油機輸出轉(zhuǎn)矩的不均勻性對傳動裝置的工作可靠性和壽命有重大影響。對多缸柴油機來說,由于以下四方面原因的存在:(1)柴油機氣缸內(nèi)爆發(fā)壓力所產(chǎn)生的激振力矩是脈沖式周期變化的;(2)柴油機曲柄連桿機構(gòu)的質(zhì)量及慣性所產(chǎn)生的激振力矩是周期變化的;(3)接受功率部件所吸收的轉(zhuǎn)矩不是定值而產(chǎn)生的激振力矩是隨機變化的;(4)各缸功率不均衡偏差的客觀存在及其分布的隨機性導(dǎo)致柴油機輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生隨機波動性等,致使柴油機輸出轉(zhuǎn)矩的不均勻性是無法避免的。其實際輸出值是由其輸出轉(zhuǎn)矩的平均值和一系列不同振幅、不同頻率和不同初相位的簡諧力矩疊加而鬧習(xí)。在某些工況,柴油機輸出轉(zhuǎn)矩的瞬時峰值甚至是其平均值的5一6倍,或者多。尤其是大功率柴油機由于其輸出轉(zhuǎn)矩大,致使其輸出轉(zhuǎn)矩的瞬時峰值非常大,進而使其后的車輛傳動裝置的工作條件十分惡劣,從而導(dǎo)致傳動裝置動負荷大,壽命降低。為了改變柴油機輸出轉(zhuǎn)矩的不均勻性,柴油機內(nèi)部均裝有扭振減振器,但仍不能滿足車輛傳動裝置的工作要求。為了改變傳動裝置的工作條件、延長其使用壽命,一般在柴油機與傳動裝置之間安裝具有減振性能的彈性聯(lián)軸器,從而達到衰減柴油機輸出轉(zhuǎn)矩的不均勻性。經(jīng)使用表明:裝有彈性聯(lián)軸器比剛性聯(lián)接的車輛傳動裝置,其故障率明顯降低、壽命大大延長。目前,梅花聯(lián)軸器種類豐富,選用何種彈性聯(lián)軸器能夠與柴油機和傳動系統(tǒng)達到良好的匹配需從理論和試驗研究來確定。以下針對某一具體柴油機和某動力傳動系統(tǒng),分別采用硫化橡膠齒彈性聯(lián)軸器、橡膠齒套彈性聯(lián)軸器和兩種蓋斯林格彈性聯(lián)軸器進行減振試驗研究,目的是探求用于車輛傳動裝置的四種聯(lián)軸器對柴油機輸出轉(zhuǎn)矩不均勻性的衰減效果及其變化規(guī)律。這種研究對比,還很少見諸文獻。

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