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联轴器装配不对的主要原因以及弹性联轴器的工作可靠性

文章作者:巨泽联轴器   发布时间:2020-11-15
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{一}、联轴器装配不对的主要原因 舵机是舰船航行使用的装置,其低振动噪声及高可靠性对于舰船生存能力至关重要。目前我国水面舰船通常使用的阀控操舵装置存在较大的换向冲击及

{一}、联轴器装配不对的主要原因

舵机是舰船航行使用的装置,其低振动噪声及高可靠性对于舰船生存能力至关重要。目前我国水面舰船通常使用的阀控操舵装置存在较大的换向冲击及节流噪声,噪声经液压管路传至全船,极大影响了舰船隐蔽性。自20世纪70年代以来,国外海军已开始研究功率电传的电液操舵方式。电液舵机具有体积小、效率高、振动噪声低及无液压冲击的优点,可减少管路结构振动及操舵线谱噪声。

液压泵机组是电液舵机的动力单元,由电机、液压泵和联轴器组成,输出高压油至执行机构,驱动执行机构对外做功。目前,国内外液压系统向集成化和安静化等方向发展,研究人员对液压泵机组的可靠性和安静性的研究日益广泛。在安静性方面,研究集中在电机和液压泵的振动噪声降低措施上。在可靠性方面,研究集中在电机和液压泵的内部结构优化设计以及电机一液压泵的连接状态上。提取电机一泵设备不对中状态特征参数,应用人工神经网络学习实现了不对中状态实时监测。针对由空心线圈和Halbach永磁结构组成的直线同步电机,提出其牵引力和法向力的一种解析计算方法,为永磁同步电机的结构设计提供了基础。指出联轴器装配不对中是引起旋转机械异常振动的主要原因之一,不对中时域波形类似正弦曲线,为1倍频、2倍频的叠加,频域波形有明显的2倍频特征。

液压泵机组属于转子系统,60%的故障是由不对中引起的,其中联轴器装配不对中是产生不对中的主要原因。目前通过研究不对中状态下的弹性套柱销联轴器振动特性,用于检测不对中状态,主要集中在齿式联轴器和膜片式联轴器,而对梅花形弹性联轴器的不对中振动特性研究较少。

梅花形弹性联轴器由弹性元件和两个半联轴器凸爪组成。相比于齿式联轴器和膜片式联轴器,具有结构简单、补偿能力强、减振缓冲性能好等优点,适用于经常启停、换向、要求较高可靠性的工作环境。因此,本文建立梅花形弹性联轴器不对中条件下的力学模型,研究偏角不对中的振动特性,为使用梅花形弹性联轴器的液压泵机组不对中故障检测提供理论基础与试验依据。

{二}、弹性联轴器对传动装置的工作可靠性

大功率柴油机输出转矩的不均匀性对传动装置的工作可靠性和寿命有重大影响。对多缸柴油机来说,由于以下四方面原因的存在:(1)柴油机气缸内爆发压力所产生的激振力矩是脉冲式周期变化的;(2)柴油机曲柄连杆机构的质量及惯性所产生的激振力矩是周期变化的;(3)接受功率部件所吸收的转矩不是定值而产生的激振力矩是随机变化的;(4)各缸功率不均衡偏差的客观存在及其分布的随机性导致柴油机输出转矩产生随机波动性等,致使柴油机输出转矩的不均匀性是无法避免的。其实际输出值是由其输出转矩的平均值和一系列不同振幅、不同频率和不同初相位的简谐力矩叠加而闹习。在某些工况,柴油机输出转矩的瞬时峰值甚至是其平均值的5一6倍,或者多。尤其是大功率柴油机由于其输出转矩大,致使其输出转矩的瞬时峰值非常大,进而使其后的车辆传动装置的工作条件十分恶劣,从而导致传动装置动负荷大,寿命降低。为了改变柴油机输出转矩的不均匀性,柴油机内部均装有扭振减振器,但仍不能满足车辆传动装置的工作要求。为了改变传动装置的工作条件、延长其使用寿命,一般在柴油机与传动装置之间安装具有减振性能的弹性联轴器,从而达到衰减柴油机输出转矩的不均匀性。经使用表明:装有弹性联轴器比刚性联接的车辆传动装置,其故障率明显降低、寿命大大延长。目前,梅花联轴器种类丰富,选用何种弹性联轴器能够与柴油机和传动系统达到良好的匹配需从理论和试验研究来确定。以下针对某一具体柴油机和某动力传动系统,分别采用硫化橡胶齿弹性联轴器、橡胶齿套弹性联轴器和两种盖斯林格弹性联轴器进行减振试验研究,目的是探求用于车辆传动装置的四种联轴器对柴油机输出转矩不均匀性的衰减效果及其变化规律。这种研究对比,还很少见诸文献。


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