船舶聯(lián)軸器振動(dòng)研究

發(fā)布時(shí)間：2021-02-01

聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸(主動(dòng)軸和從動(dòng)軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在船舶軸系中常見(jiàn)的聯(lián)軸器有聯(lián)軸器，膜片聯(lián)軸器以及萬(wàn)向聯(lián)軸器，這些零部件使得軸系的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，同時(shí)它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)力學(xué)參數(shù)(如剛度、阻尼等)較為多變，由此造成了軸系性能的復(fù)雜化。

萬(wàn)向聯(lián)軸器用于聯(lián)接軸線相交的兩軸，以傳遞傳動(dòng)和扭矩，這種聯(lián)軸器能在兩軸線夾角發(fā)生變化時(shí)，所連接的兩軸持續(xù)回轉(zhuǎn)，地傳遞扭矩。萬(wàn)向聯(lián)軸器可分為不等角速和等角速兩大類(lèi)，不等角速度萬(wàn)向聯(lián)軸器主、從動(dòng)軸之間不能保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)，但結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，如十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器；等角速度萬(wàn)向聯(lián)軸器主、從動(dòng)軸之間可實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，如雙聯(lián)式萬(wàn)向聯(lián)軸器、凸塊式萬(wàn)向聯(lián)軸器、三銷(xiāo)式萬(wàn)向聯(lián)軸器等。在船舶推進(jìn)軸系中，為保持主、從動(dòng)軸之間的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)為了便于維修更換，大多數(shù)使用的是雙聯(lián)式十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器。

萬(wàn)向聯(lián)軸器按其結(jié)構(gòu)形式可分為十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器、球鉸式萬(wàn)向聯(lián)軸器以及球籠式同步萬(wàn)向聯(lián)軸器三種。其中，球鉸式萬(wàn)向聯(lián)軸器僅適用于小功率的傳動(dòng)軸系；球籠式同步萬(wàn)向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、需要較高的加工精度，而十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器因其制造維修方便、傳遞扭矩大、、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于船舶推進(jìn)軸系中。

目前對(duì)十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性的研究過(guò)于簡(jiǎn)單，在船舶軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算中將其簡(jiǎn)化為一個(gè)質(zhì)量圓盤(pán)，忽略了其自身即使在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中也能激起附加的彈性扭振的特點(diǎn)；或者在考慮了主、從傳動(dòng)件旋轉(zhuǎn)非等速特性上，將中間軸作為柔性體對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行分析，這些研究中都忽略了萬(wàn)向聯(lián)軸器中十字軸對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響。