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弹性联轴器的应用同国内外弹性联轴器的发展

文章作者:巨泽联轴器   发布时间:2020-11-11
联轴器的主要作用是将不同部件的两根轴连接在一起,以达到传递运动和动力的目的。传统的联轴器均为接触式的,其中根据联轴器中是否含有弹性元件又可分为弹性联轴器和刚性联轴器两种。

其一、弹性联轴器的应用

弹性套柱销联轴器几乎在各个领域里面的所有的传动机构中都有应用,它是机械中不可或缺的连接部件。联轴器的主要作用是将不同部件的两根轴连接在一起,以达到传递运动和动力的目的。传统的联轴器均为接触式的,其中根据联轴器中是否含有弹性元件又可分为弹性联轴器和刚性联轴器两种。弹性联轴器是指内部带有橡胶或者塑料等弹性材料制成的弹性元件,因此具有吸振的功能和适应轴线的能力,经常使用在具有冲击载荷或启动频繁的旋转机构中;而刚性联轴器则没有弹性元件在其中,不具有吸振缓冲的能力。

设计弹性联轴器的目的在于在大型旋转机构中动力传动过程中对轴系横向和弯曲振动的吸收和减缓。同时,在动力传动过程中由于变扭矩的存在,弹性联轴器在减缓弯曲振动的同时还留有其他的振动形式存在,国内某研究所建造弹性联轴器试验台的目的是为了尽可能接近实际工作的情况下,即在有负载的轴系中运行并且满足一定的相似准则,评估设计的弹性联轴器和对比其他类型联轴器的静态、动态特性;在主、从轴不对中、旋转部件有残余动不平衡,温度变化较大,意外停机或突然启动等复杂运动情况发生时,能够尽可能的减少振动,降低噪声,缓和冲击,保证正常工作的能力,从而保护整个轴系,提高系统运行的稳定性和可靠性。实验台的连续运行可以检测长期工作对联轴器中弹性元件性能影响和疲劳分析等,也可以施加冲击载荷来检测缓冲能力。

转轴受到定长力矩的作用时会产生扭转变形,若作用在转轴上的力矩是交变的,则相应的扭转也将是交变的,也就是说交变力矩作用的结果是使转轴产生了“扭转振动”。并且这种“扭转振动”与转轴是否同时进行着均匀的回转运动无关。扭转振动是指旋转轴时快时慢不均匀的回转,简称为扭振。扭振是轴类较基本的振动形式之一。扭振的发生可能导致旋转轴速度的波动,使轴系运转平衡遭到破坏;在交变转矩的作用下,转轴各个截面不同程度扭转振动的产生会带来一系列的问题,轻则轴系运转的平衡性遭到破坏,严重时会使转轴发生断裂,造成重大、甚至灾难性的后果。

自1970年和1971年美国电厂连续两次发生轴系损坏事故以后,轴系扭振问题引起了全世界的关注。此外,在19691988年间,国内外因扭振引起的轴系损坏事故高达30多起。近年来,随着我国船舶工业的不断发展、出口船只的口益增多以及造船吨位的不断升级,我国已经连续八年成为世界第三造船大国,作为船舶动力装置重要组成部分的推进轴系,在船舶质量上扮演着重要的角色。在轴系中加入的弹性联轴器,虽然具有冲击和吸振的功能,但是作为轴与轴的连接部分,在两轴之间传递扭应力的过程中,会不可避免的存在相对角位移和转速的差异。在突发事件发生时,如机器的启动和停止以及加速、减速时尤为明显,而这些动作均可产生扭转振动,影响着轴系的可靠性与性。因此,扭转振动的测试与控制对于所设计的弹性联轴器减少振动、降低噪声、缓和冲击等方面性能的评估,乃至船舶推动轴系等大型旋转机械可靠性的研究以及动力装置的故障诊断都有着重要意义。

其二、国内外弹性联轴器的发展

我国梅花形弹性联轴器的技术和生产主要经历了四个阶段:阶段是二十世纪五、六十年代主要以自力生为主,配合各种机械设备制造一些联轴器,其特点是功率较小,品种少,不成规模;二阶段是二十世纪七、八十年代,随着对外开放,引进一些专利技术和国外的先进机械设备,对联轴器技术的发展和在国内推广应用起了关键作用。第三阶段是二十世纪八十年代到二十一世纪,经过近20年的发展,在国内机械工程师的努力下,所生产的联轴器基本能够满足国内的要求,己形成联轴器的行业标准体系。

在国外,联轴器的研究起步较早,生产联轴器的大多数为主,联轴器生产厂商的共同特点是产品技术含量高,适应当前重机配套的技术需要,加工设备先进,铸锻件及液压、电器元器件配套,管理先进,注重技术开发和技术进步。

弹性联轴器设置在柴油机的输出端,其功能在于传递扭矩;调整传动装置轴系扭转振动特性;补偿因振动、冲击引起的主、从动轴的中心位移;缓冲和吸振。弹性联轴器由于传动性能优良,品种繁多,被广泛地应用在柴油机动力装置中,近年来在国内外发展迅速。在船舶上广泛应用的盖斯林格型、伏尔康型和RATO型等联轴器均己形成标准化、系列化产品。非金属弹性元件弹性联轴器的弹性元件在受压缩、剪切并压缩、扭转状态下传递扭矩。具有弹性模量变化范围大,容易得到不同的刚度,可以用硫化方法使橡胶与金属表面牢固的粘接,能用形状简单的弹性元件构成大型挠性联轴器;以及内摩擦大、质量小、单位体积存储的变性能大,阻尼性能好,无机械摩擦和滑动,不需要润滑等优点。橡胶是联轴器采用的非金属弹性材料中应用较多的材料。


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