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弹性联轴器引起缓冲和吸振的作用

2017-10-04 22:39:56

由于弹性联轴器具有的弹性元件,弹性元件能够产生较大弹性变形和阻尼作用,因此弹性联轴器除了能补偿两轴的相对位移外,还能引起缓冲和吸振的作用。

机械传动过程中,传动轴系传递的载荷常常会发生变化,引起载荷的变化原因不一,如电机转速不稳定、工作机的载荷不稳定和轴系中由于转动部件不平衡产生的离心力引起的动载荷都可能引起载荷的变化。载荷的变化很多时候体现为周期载荷、冲击载荷和无规律变化的载荷,面弹性联轴器能够适应载荷的波动,具有缓冲和减振的能力,主要与弹性联轴器的刚度和阻尼有关。

联轴器的刚度包括径向刚度、轴向刚度和扭转刚度。面在实际工程中,载荷变化常常是因为扭矩波动引起扭转振动的,所以联轴器影响主要的刚度是扭转刚度。一般情况下,在轴系传动中,系统的其他零部件的刚度都会比弹性联轴器的刚度大很多,因此,在简化的情况下,假设其他零部件的弹性为零,仅考虑联轴器的弹性。用联轴器的扭转刚度作为传动轴系的扭转刚度。

虽然弹性联轴器一般都具有缓冲和吸振功能,但具有某   值刚度的弹性联轴器,并不是在任意的变扭矩作用下都能产生减振的效果,有时反面会引起加强烈的振动。因此,只有联轴器的刚度与整个传动轴系的其他参数和载荷协调时,才能产生减振的效果。对于某一己定的传动轴系,转动惯量和固有频率能够得到,如果己知所传扭矩的变化规律,如振幅和频率等,就能建立其轴系在扭转振动的微分方程,对该方程求解,即可得到所需联轴器刚度。为了便于求解运动微分方程,需要对传动轴系中联轴器的主动和从动两侧的转动惯量和刚度力学模型进行简化。通常比较典型的是简化为两个等效的圆盘,配置在联轴器的两侧。假定所联两轴的刚性很大,只有联轴器具有阻尼和弹性。

XL型高弹性联轴器是由金属连接件、弹性元件和螺栓组构成,其弹性元件制成圈圆环形式,圈的内外表面分别经硫化粘接在内外金属环上,成为金属橡胶组件。LS型高弹性联轴器是由橡胶弹性元件和金属弹性元件构成的复合式联轴器,其中橡胶弹性元件采用橡胶与金属法兰端面硫化粘接面成。

XL型高弹性联轴器和LS型高弹性联轴器其共同特点是装拆方便,弹性大,阻尼特性较好,补偿角位移能力强,但体积大、承载能力较小,费用较高。

橡胶在传递扭矩和运动的受力形式主要是受剪应力和压缩应力元件。在设计之初,对国内外常见联轴器的工作原理有   了解,受到梅花形联轴器和橡胶金属环的启发。为了实现两者性能的综合应用,设计出了一种挤压和扭转复合式弹性联轴器。

由于该联轴器中不同弹性体橡胶分别起到挤压和扭转的作用,所以我们将该种联轴器称为挤压和扭转复合式弹性联轴器,包括输入盘、输出盘、圆柱形挤压橡胶块和扭转传动组件,所述挤压橡胶块四块在以输入盘轴心线为中心的圆周方向上均匀布置,所述扭转传动组件包括扭转橡胶套、与输入盘固定连接的传动片和与输出盘固定连接的传动片,扭转橡胶套的两端分别与传动片和传动片固定连接。本联轴器通过扭转传动组件和挤压橡胶块将动力从输入盘传递给输出盘,由于扭转橡胶套的扭转变形,使本挤压和扭转复合式弹性联轴器能够补偿传动轴系的角向位移误差,同时由于扭转橡胶套和挤压橡胶块均具有缓冲减振功能,因此本挤压和扭转复合式弹性联轴器具有传动噪声低、振动小和使用寿命长等优点。