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金屬?gòu)椥栽?lián)軸器
文章摘要:自20世紀(jì)60年代以來(lái),國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相繼研制了蓋斯韓格,伏爾康式等新型聯(lián)軸器,廣泛運(yùn)用于各種傳動(dòng)裝置中.國(guó)內(nèi)于70年代后期開(kāi)始研制彈性聯(lián)軸器,如型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器和引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的蓋斯林格聯(lián)軸器.闡述高彈性聯(lián)軸器的功用、性能和設(shè)計(jì)要求，介紹幾種典型形式的彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和研制概況以及高彈性聯(lián)軸器在艦船中的應(yīng)用情況，分析高彈性聯(lián)軸器今后的發(fā)展趨勢(shì)。 文章主題:艦船 彈性 聯(lián)軸器 發(fā)展趨勢(shì) 柴油機(jī) 文章內(nèi)容：第13卷第2期2001年4月海軍工程太學(xué)學(xué)報(bào)01.13.2.2001文章鯧號(hào):19～34862001)02--一5艦船高彈性聯(lián)軸器的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)分析林瑞霖,黃次浩(海軍工程大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院,湖北武漢430033)摘要:闡述彈性聯(lián)軸囂的功用,性能和設(shè)計(jì)要求.介紹幾種典型形式的高彈性聯(lián)軸囂的蛄構(gòu)特點(diǎn)和研制概況以廈高彈性聯(lián)軸囂在艦船中的應(yīng)用情況,分析高彈性聯(lián)軸囂夸后的發(fā)展趨勢(shì).關(guān)鍵詞:艦船;彈性;聯(lián)軸囂中圖分類號(hào):263.65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:彈性聯(lián)軸器被廣泛地應(yīng)用在柴油機(jī)動(dòng)力裝置中.它設(shè)置在柴油機(jī)的輸出端,其功能在于傳遞扭矩;調(diào)整傳動(dòng)裝置軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性;補(bǔ)償因振動(dòng),沖擊引起的主,從動(dòng)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(hù)主,從動(dòng)機(jī)和整個(gè)傳動(dòng)裝置運(yùn)行可靠性的目的.本文簡(jiǎn)介艦船用高彈性聯(lián)軸器的研制及應(yīng)用概況,并分析了今后的發(fā)展趨勢(shì).1.1.2輪胎聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)要求收稿日期:2-一25;修訂日期:2000—1225作者簡(jiǎn)介:林瑞霖(1957-).男,講師,博士生.<>.海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)第13高彈性聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)是以實(shí)現(xiàn)其性能為目標(biāo),同時(shí)以結(jié)構(gòu)合理,綜合性能強(qiáng)為準(zhǔn)則.因此,彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾個(gè)要求:(1)滿足基本的性能要求.包括:承載能力,承受振動(dòng)的能力,補(bǔ)償位移的能力.(2)制造工藝性.產(chǎn)品具有制造的可行性和現(xiàn)實(shí)性.(3)實(shí)用性和標(biāo)準(zhǔn)化要求.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)容易變形和組合,能滿足不同動(dòng)力裝置的使用匹配要求.(4)安裝工藝性.安裝,拆卸簡(jiǎn)單易行.能適合各種安裝環(huán)境,特別是在艦船機(jī)艙較小的特殊空間內(nèi)能方便拆卸和安裝.(5)可靠性和維修性.高彈性聯(lián)軸器必須采用可靠性設(shè)計(jì).例如采用冗余設(shè)計(jì),通過(guò)彈性元件的冗奈可以有效地提高軸系的可靠性.同時(shí)應(yīng)該考慮容易維護(hù)和免維護(hù)的要求.(6)經(jīng)濟(jì)性.產(chǎn)品的成本高低直接影響生命力和推廣使用價(jià)值.1.2艦船用的幾種典型的高彈性聯(lián)軸器高彈性聯(lián)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?gòu)椥栽头墙饘購(gòu)椥栽?金屬?gòu)椥栽?強(qiáng)度高,傳遞載荷能力大,使用壽命長(zhǎng),受溫度影響小,但成本較高.常用材料為高強(qiáng)度的彈性鋼,如602和50等.其結(jié)構(gòu)形式主要有:簧片,卷簧,蛇形彈簧,膜片(盤),圓柱彈簧等.非金屬?gòu)椥栽?主要是橡膠彈性元件.它具有彈性模量范圍大,內(nèi)摩擦大,重量輕,阻尼性能好,無(wú)機(jī)械摩擦等優(yōu)點(diǎn),但橡膠強(qiáng)度低,易蠕變,易老化,耐油耐熱性差,振動(dòng)劇烈時(shí)耍注意溫升,另外,負(fù)荷性能不穩(wěn)定(由于制造時(shí)硬度偏差較大).其結(jié)構(gòu)形式有:橡膠金屬環(huán),輪胎式,型橡膠件,橡膠套筒等.高彈性聯(lián)軸器品種繁多,在艦船中應(yīng)用的較典型的幾種形式分述如下:(1)卷簧彈性聯(lián)軸器青圖1卷黃彈性聯(lián)軸器-13向圖2簧片式彈性聯(lián)軸器卷簧彈性聯(lián)軸器由內(nèi)外構(gòu)件和均布在內(nèi)外構(gòu)件之間的沿圓周分布的卷簧組件構(gòu)成,如圖1所示.當(dāng)聯(lián)軸器內(nèi)外構(gòu)件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于卷簧組件中各片卷簧之間的摩擦和滑油的流動(dòng)阻尼作用,使該聯(lián)軸器具有一定的阻尼特性.但該型聯(lián)軸器存在重量尺寸大,補(bǔ)償能力小,要求滑油冷卻,造價(jià)偏高等缺點(diǎn).(2)簧片式彈性聯(lián)軸器簧片式彈性聯(lián)軸器又稱蓋斯林格聯(lián)軸器,該型聯(lián)軸器彈性元件由淬火硬化彈簧鋼圉造的簧片組組成,其結(jié)構(gòu)如圖2所示.該聯(lián)軸器的特點(diǎn)是阻尼性能好,扭轉(zhuǎn)彈性優(yōu)良.但安裝復(fù)雜,使用要求高(如需滑油冷卻),補(bǔ)償位移能力較小,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,造價(jià)高,維修性差等.(3)型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器該型聯(lián)軸器由金屬連接件,彈性元件和螺栓組構(gòu)成,如圖3所示.其彈性元件由橡膠通過(guò)硫化牯接在內(nèi)外金屬環(huán)上.橡膠體由天然橡膠和填充劑組成.其特點(diǎn)是:彈性大,有一定的阻尼特性,承載能力強(qiáng).但重量大,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,對(duì)主,從動(dòng)機(jī)的附加影響大,耐油耐溫性差,容易老化,可靠性差.(4),型高彈性聯(lián)軸器該型聯(lián)軸器由彈性元件,法蘭,軸套及螺栓等組成,如圖4所示.其特點(diǎn)是:強(qiáng)度高,傳遞載荷能力第2期韓瑞霖等:艦船高彈性聯(lián)軸器的應(yīng)用廈發(fā)展趨勢(shì)分析5大,補(bǔ)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■部件通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)時(shí)容易在橡膠件螺栓處形成應(yīng)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(fù)雜.●圖3型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器(5)型高彈性聯(lián)軸器型高彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)如圖5所示.該型產(chǎn)品具有以下特點(diǎn):補(bǔ)償能力較大(橡膠彈性元件主要補(bǔ)償徑向位移,金屬?gòu)椥栽饕a(bǔ)償軸向位移);組合性強(qiáng),可調(diào)節(jié)剛度和阻尼(可選擇不同彈性元件進(jìn)行組合),承載能力強(qiáng),彈性大,有一定阻尼,維修性好.其缺點(diǎn)仍然受到橡膠材料的制約,另外造價(jià)較高.2高彈性聯(lián)軸器在艦船動(dòng)力裝置中的應(yīng)用[5"如果柴145738-20-82144K-200102-10891482-c90939db 引用文章 [1]施高義 唐全松 喻懷正.聯(lián)軸器[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988.. [2]花家壽.新型聯(lián)軸器與離合器[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,1989.298. [3]徐起發(fā) 王長(zhǎng)榮.高彈性聯(lián)軸節(jié)的性能分析[J].內(nèi)燃機(jī)工程,1984,4(1):24-31. [4]沈榮瀛 黃幸霞.橡膠彈性聯(lián)軸節(jié)的扭轉(zhuǎn)剛度分段計(jì)算模型及應(yīng)用[J].噪聲與振動(dòng)控制,1997(2):13-16. [5]高頂云 王曉明.高彈性聯(lián)軸器及其在艦船和陸用動(dòng)力裝置中的應(yīng)用[J].船舶工程,1998(1):34-37. [6]輪機(jī)工程手冊(cè)編委會(huì).輪機(jī)工程手冊(cè)(下冊(cè))[M].北京:人民交通出版社,1994.. [7]Tinker L M,Cutchins M A. Damping Phenomena in a Wire Rope Vibration Isolation System[J]. Journal of Sound and Vibration，1992, 157(1):7～18. [8]Tinker L M ,Cutchins M A. Instabilities in a Non-Linear Model of a Passive Damper[J], Journal of Sound and Vibration，1994, 176(3):415～428. [9]龔憲生 趙玫.具有非線性遲滯特性的大撓度彈性聯(lián)軸器建模[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào),:.
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