联轴器

联轴器
不对中齿轮联轴器的研究
　　不对中齿轮联轴器连接的轴承—转子系统进行了动力学分析，讨论了齿轮联轴器不对中力的组成。通过数值模拟，揭示了齿轮联轴器不对中系统的振动特征。主要结论如下：
　　1)由于齿轮联轴器的不对中而产生的作用力是联轴器内齿套的惯性力和联轴器内阻尼共同作用的结果。
　　2)转子系统的稳态响应振幅与齿轮联轴器的不对中量、内阻尼、转子的转速和齿轮联轴器的结构参数有关，齿轮联轴器的不对中量和内阻尼愈大，则倍频振动的振幅亦愈大。
　　3)数值计算表明，转子系统在弯曲振动中具有工频的2，4，6，8，…等偶数倍频分量，扭转振动具有工频的1，3，5，7，…等奇数倍频分量。这些频率分量的出现是齿轮联轴器不对中最典型的振动特征之一。
　　4)对于弯曲振动，靠近联轴器轴承处的振幅要比远离联轴器轴承处的振幅大，在联轴器处的振幅最大。对于扭转振动，则靠近联轴器轴承处的振幅要比远离联轴器轴承处的振幅小。在靠近联轴器的轴承处，倍频振动明显。在远离联轴器轴承处，扭转振动几乎表现为1倍频的单频振动，这也是齿轮联轴器不对中的又一振动特征。该振动特征可以在实际系统的状态监测中，对测试点的布置及对测量结果的分析提供理论指导。
　　在实际系统中，联轴器的内阻尼系数和不对中量的具体数值是比较难确定的。在此主要讨论某一不对中量和内阻尼作用下，系统所表现出来的稳态响应特征。由于系统的参数较多，限于篇幅在此略去；计算采用无量纲化，具体的参数和无量纲化过程。由于系统对称，故仅列出左侧转子上各结点处x方向和扭转方向稳态响应的频谱图。
　　通过计算可以看出，弯曲振动具有工频的2，4，6，8，…等偶数倍频分量，扭转振动具有工频的1，3，5，7，…等奇数倍频分量。对于弯曲振动，靠近联轴器轴承处的振幅要比远离联轴器轴承处的振幅大，而在联轴器处的振幅最大。对于扭转振动，靠近联轴器轴承处的振幅要比远离联轴器轴承处的振幅小。在靠近联轴器的轴承处，倍频振动明显，在远离联轴器轴承处，扭转振动几乎表现为1倍频的单频振动，其他倍频成分很小。以上的倍频振动分量以及在各结点处振动的振幅及成分特点是齿联轴器不对中所表现出来的最典型的振动特征，这一结论能够为这类系统的故障提供更为完备的诊断信息。同时由于在各结点处倍频成分的不同，这样可以在实际系统的振动测试中对传感器位置的合理布置和在随后的结果分析中提供理论依据。
　　通过计算还可以发现：
　　1)随着内阻尼的增加，振幅明显增大。
　　2)随不对中量的增大，振幅增大。
　　3)如果转子存在不平衡，则在系统的响应中还会出现1倍频的弯曲振动分量。
　　在以往讨论齿轮联轴器的内阻尼时，往往只注重其对转子系统稳定性的影响，从理论上讲如果系统具有足够的外阻尼，那么在一定的范围内内阻尼似乎对系统不起作用，但从上面的计算和分析可见，齿轮联轴器的内阻尼能使转子系统产生倍频振动，倍频振动的存在增大了系统出现谐波共振的可能性，在这种情况下齿轮联轴器的内阻尼仍然是转子系统一个潜在的不利因素，因此对于这类系统的设计、制造和安装提出了更高的要求。
　　泊头市春雨传动机械有限公司（http://www.hbcycd.com/）梅花联轴器，膜片联轴器，联轴器膜片，星型联轴器，轮胎联轴器，蛇簧联轴器等产品，联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。