高
彈性聯軸器
被廣泛地應用在柴油機動力裝置中。它設置在柴油機的輸出端,其功能在于:傳遞扭矩;調整傳動裝置軸系扭轉振動特性;補償因振動、沖擊引起的主、從動軸的中心位移;緩沖和吸振。因此,起到了減振降噪的目的,從而起到保護主、從動機和整個傳動裝置運行可靠性的目的。
1高彈性聯軸器的性能
1)額定轉矩、較大轉矩、許用變動轉矩
額定轉矩是指聯軸器允許持續傳遞的轉矩,它應滿足動力裝置在持續工況下的平均轉矩。較大轉矩是指聯軸器能夠滿足動力裝置在瞬態工況下(如:啟動、沖擊、通過臨界點等)的工作轉矩。許用變動轉矩是指高彈性聯軸器滿足在動力裝置持續工況下周期性扭轉振動的允許扭轉振動轉矩幅值。該特性反映了高彈性聯軸器承受振動的能力,也是高彈性聯軸器的特征技術性能之一。
2)動態扭轉剛度和阻尼系數
動態扭轉剛度C以產生單位扭轉變形所需的扭矩表示,動態扭轉剛度可以調節軸系的自振頻率以實現避開共振的目的。而阻尼系數反映聯軸器衰減振動的能力。動態扭轉剛度和阻尼系數是動力裝置軸系扭振計算_的高彈性聯軸器的重要特征技術性能參數。
(3)許用軸向位移、許用徑向位移、許用角向位移
許用軸向、徑向、角向位移分別是允許高彈性聯軸器主、從動端相對端面軸向、徑向和角向(兩軸線成角度)的偏移量。
這3項指標反映了高彈性聯軸器補償主、從動機兩軸端軸線位移的能力。另外,還有重量尺寸、許用轉速等指標。
2高彈性聯軸器的設計要求
高彈性聯軸器的設計是以實現其性能為目標,同時以結構合理、綜合性能強為準則。因此,高彈性聯軸器的結構設計應考慮以下幾個要求:
(1)滿足基本的性能要求。包括:承載能力,承受振動的能力,補償位移的能力。
(2)制造工藝性。產品具有制造的可行性和現實性。
(3)實用性和標準化要求。產品結構容易變形和組合,能滿足不同動力裝置的使用匹配要求。
(4)安裝工藝性。安裝、拆卸簡單易行。能適合各種安裝環境,特別是在艦船機艙較小的特殊空間內能方便拆卸和安裝。
(5)可靠性和維修性。高彈性聯軸器采用可靠性設計。例如采用冗余設訊通過彈性元件的冗余可以有效地提高軸系的可靠性。同時應該考慮容易維護和免維護的要求。
(6)經濟性。產品的成本高低直接影響生命力和推廣使用價值。
高彈性聯軸器的性能主要取決于所采用的彈性元件。彈性元件分金屬彈性元件和非金屬彈性元件。金屬彈性元件:強度高,傳遞載荷能力大,使用壽命長,受溫度影響小,但成本較高。常用材料為高強度的彈性鋼,如60Si2Mn和SOCrVA等。其結構形式主要有:簧片、卷簧、蛇形彈簧、膜片(盤)、圓柱彈簧等。
非金屬彈性元件:主要是橡膠彈性元件。它具有彈性模量范圍大、內摩擦大、重量輕、阻尼性能好、無機械摩擦等優點,但橡膠強度低、易蠕變、易老化、耐油耐熱性差、振動劇烈時要注意溫升,另外,負荷性能不穩定(由于制造時硬度偏差較大)。其結構形式有:橡膠金屬環、輪胎式、U型橡膠件、橡膠套筒等。
高彈性聯軸器品種繁多,在艦船中應用的較典型的幾種形式分述如下:
(1)卷簧彈性聯軸器卷簧彈性聯軸器由內外構件和均布在內外構件之間的沿圓周分布的卷簧組件構成。當聯軸器內外構件作相對運動時,由于卷簧組件中各片卷簧之間的摩擦和滑油的流動阻尼作用,使該聯軸器具有的阻尼特性。但該型聯軸器存在重量尺寸大,補償能力小,要求滑油冷卻,造價偏高等缺點。
(2)簧片式彈性聯軸器
簧片式彈性聯軸器又稱蓋斯林格聯軸器,該型聯軸器彈性元件由淬火硬化彈簧鋼制造的簧片組組成。該聯軸器的特點是阻尼性能好、扭轉彈性優良。但安裝復雜、使用要求高(如需滑油冷卻)、補償位移能力較小、轉動慣量大、造價高、維修性差等。
(3)XL型橡膠金屬環聯軸器
該型聯軸器由金屬連接件、彈性元件和螺栓組構成。其彈性元件由橡膠通過硫化粘接在內外金屬環上。橡膠體由橡膠和填充劑組成。其特點是:彈性大,有的阻尼特性,承載能力強。但重量大,轉動慣量大,對主、從動機的附加影響大,耐油耐溫性差,容易老化,可靠性差。
該型聯軸器由彈性元件、法蘭、軸套及螺栓等組成。其特點是:強度高,傳遞載荷能力大,補償能力大,阻尼特性較好。其不足之處除了具有橡膠件的通病外,由于橡膠彈性元件同金屬部件通過螺栓聯結時容易在橡膠件螺栓處形成應力集中,造成疲勞裂紋甚至斷裂,因而工作壽命短。另外,彈性元件制造工藝復雜。