聯(lián)軸器裝配不對(duì)的主要原因以及國(guó)內(nèi)外聯(lián)軸器對(duì)比 

<一>、聯(lián)軸器裝配不對(duì)的主要原因

舵機(jī)是艦船航行使用的裝置，其低振動(dòng)噪聲及高可靠性對(duì)于艦船生存能力至關(guān)重要。目前我國(guó)水面艦船通常使用的閥控操舵裝置存在較大的換向沖擊及節(jié)流噪聲，噪聲經(jīng)液壓管路傳至全船，影響了艦船隱蔽性。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，國(guó)外海軍已開(kāi)始研究功率電傳的電液操舵方式。電液舵機(jī)具有體積小、效率高、振動(dòng)噪聲低及無(wú)液壓沖擊的優(yōu)點(diǎn)，可減少管路結(jié)構(gòu)振動(dòng)及操舵線譜噪聲。

液壓泵機(jī)組是電液舵機(jī)的動(dòng)力單元，由電機(jī)、液壓泵和聯(lián)軸器組成，輸出高壓油至執(zhí)行機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)外做功。目前，國(guó)內(nèi)外液壓系統(tǒng)向集成化和安靜化等方向發(fā)展，研究人員對(duì)液壓泵機(jī)組的可靠性和安靜性的研究日益廣泛。在安靜性方面，研究集中在電機(jī)和液壓泵的振動(dòng)噪聲降低措施上。在可靠性方面，研究集中在電機(jī)和液壓泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及電機(jī)一液壓泵的連接狀態(tài)上。提取電機(jī)一泵設(shè)備不對(duì)中狀態(tài)特征參數(shù)，應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)了不對(duì)中狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。針對(duì)由空心線圈和Halbach永磁結(jié)構(gòu)組成的直線同步電機(jī)，提出其牽引力和法向力的一種解析計(jì)算方法，為永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。指出聯(lián)軸器裝配不對(duì)中是引起旋轉(zhuǎn)機(jī)械異常振動(dòng)的主要原因之一，不對(duì)中時(shí)域波形類似正弦曲線，為1倍頻、2倍頻的疊加，頻域波形有明顯的2倍頻特征。

液壓泵機(jī)組屬于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，60%的故障是由不對(duì)中引起的，其中聯(lián)軸器裝配不對(duì)中是產(chǎn)生不對(duì)中的主要原因。目前通過(guò)研究不對(duì)中狀態(tài)下的彈性柱銷齒式聯(lián)軸器振動(dòng)特性，用于檢測(cè)不對(duì)中狀態(tài)，主要集中在齒式聯(lián)軸器和膜片式聯(lián)軸器，而對(duì)梅花形彈性聯(lián)軸器的不對(duì)中振動(dòng)特性研究較少。

梅花形彈性聯(lián)軸器由彈性元件和兩個(gè)半聯(lián)軸器凸爪組成。相比于齒式聯(lián)軸器和膜片式聯(lián)軸器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、補(bǔ)償能力強(qiáng)、減振緩沖性能好等優(yōu)點(diǎn)，適用于經(jīng)常啟停、換向、要求較高可靠性的工作環(huán)境。因此，本文建立梅花形彈性聯(lián)軸器不對(duì)中條件下的力學(xué)模型，研究偏角不對(duì)中的振動(dòng)特性，為使用梅花形彈性聯(lián)軸器的液壓泵機(jī)組不對(duì)中故障檢測(cè)提供理論基礎(chǔ)與試驗(yàn)依據(jù)。

<二>、國(guó)內(nèi)外聯(lián)軸器對(duì)比

國(guó)內(nèi)對(duì)梅花形聯(lián)軸器的生產(chǎn)和研究是從70年代后期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的彈性聯(lián)軸器大多在國(guó)外聯(lián)軸器的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的需要加以改進(jìn)而成。如國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的TD型輪胎式聯(lián)軸器，是重型機(jī)械廠的系列產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)與ca型、RF型輪胎式聯(lián)軸器相似，但設(shè)計(jì)計(jì)算不一樣，因此各部分尺寸都不一樣。xL系列高彈性橡膠聯(lián)軸器是我國(guó)用系列化標(biāo)準(zhǔn)化和通用化觀點(diǎn)設(shè)計(jì)研制的個(gè)高彈性橡膠聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，曾榮獲科學(xué)大會(huì)成果獎(jiǎng)。梅花形聯(lián)軸器是將一個(gè)整體的梅花形彈性環(huán)裝在兩個(gè)形狀相同的半聯(lián)軸器的凸爪之間，以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的連接，通過(guò)凸爪與彈性環(huán)之間的擠壓傳遞動(dòng)力，通過(guò)彈性環(huán)的彈性變形補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移，實(shí)現(xiàn)減振緩沖。彈性活銷聯(lián)軸器是由我國(guó)研制的新型高性能聯(lián)軸器，它集中現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)彈性聯(lián)軸器不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，例如具有梅花形彈性聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)：彈性元件受擠壓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，克服了梅花形彈性聯(lián)軸器換彈性元件時(shí)帶來(lái)的不便。EZ，EZR和LB型彈性聯(lián)軸器通過(guò)金屬連接件與彈性元件在螺栓組預(yù)緊下夾緊構(gòu)成，其彈性元件由橡膠和簾布層經(jīng)硫化并緊密結(jié)合而成。此外橡膠等非金屬?gòu)椥栽穆?lián)軸器還有國(guó)內(nèi)711研究所大華聯(lián)軸器廠研制的LC(扭轉(zhuǎn)剪切型)、LB(擠壓式)系列高彈聯(lián)軸器等。

國(guó)內(nèi)外聯(lián)軸器對(duì)比：聯(lián)軸器的技術(shù)水平，無(wú)論是結(jié)構(gòu)型式還是技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)，絕大多數(shù)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平；但從產(chǎn)品加工精度、質(zhì)量及使用壽命相比差距較大。主要原因，一是與組織生產(chǎn)的形式、規(guī)模和管理水平有關(guān)，二是加工設(shè)備比較陳舊，生產(chǎn)效率低，加工精度差。

近年來(lái)，我國(guó)在彈性聯(lián)軸器的研究也取得了一些進(jìn)展，特別是在一些關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化等方面。

為了實(shí)現(xiàn)不同工況下，聯(lián)軸器能夠滿足減振、降噪、長(zhǎng)壽命、大轉(zhuǎn)矩的要求，同時(shí)，為了維修、安裝和散熱方便和避免共振。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)彈性聯(lián)軸器研究方向主要：采用新材料，尤其是對(duì)橡膠元件采用新材料，通過(guò)配方和硫化工藝等來(lái)改變其材料力學(xué)性能特性；采用新結(jié)構(gòu)，通過(guò)自主的新結(jié)構(gòu)滿足特定工況下傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)；采用新技術(shù)，如金屬與橡膠的粘結(jié)技術(shù)等來(lái)提高聯(lián)軸器的性能；采用新的計(jì)算方法，計(jì)算機(jī)的發(fā)展，促進(jìn)了計(jì)算方法的發(fā)展和應(yīng)用，如蓋斯林格采用的計(jì)算機(jī)算法使結(jié)構(gòu)尺寸大大減少以及價(jià)格下降。

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