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弹性联轴器的应用范围同工作可靠性

2020-11-11 12:09:49

(一)、弹性联轴器的应用范围
目前市场上广泛使用的弹性柱销齿式联轴器产品己经出现了很多的问题,由于弹性联轴器的弹性元件是通过橡胶硫化而成的,橡胶本身的材料特性,在程度上限制了弹性联轴器的应用范围。
(1)传导热量性能差。由于弹性联轴器在传递转矩和运动的过程中,功率不是传递的,肯定会有的功率损耗,而功率损耗的原因很大情况是由于振动导致的,并且这些功率损耗很大一部分转化为热量,由于橡胶传导热量的性能比较差,热量在橡胶元件内部无法散发出来,从而导致弹性联轴器橡胶元件温度升高,致使橡胶的强度降低,在工作中很容易发生损坏。在弹性联轴器橡胶元件的故障中很大程度都是由于橡胶元件温度过高而导致的破坏。
(2)工作环境要求过高。弹性联轴器在正常工作情况下,其环境温度一般为一5~55℃,温度过高和过低都会对橡胶弹性元件的性能产生重要的影响,很大程度上限制了弹性联轴器的应用范围。并且在弹性联轴器的附近不允许有焊接作用,防止有油污弄到橡胶表面,需要有专门的防护罩安装在弹性联轴器的外围,起着通风和保护的作用。
(3)使用时间较短。由于机械传动系统在传递运动和转矩过程中,会存在的变动转矩。在变动转矩的作用下会产生交变应力,当橡胶的内部或者表面有裂纹、气孔等橡胶硫化缺陷时,很容易由于交变应力的作用发生疲劳损坏。
(4)蚀能力差。由于弹性联轴器的应用场合决定其工作环境比较差,工作环境中经常会遇到油污、溶剂等情况,虽然一般都是有保护罩,但难免会有一些弄到橡胶的表面,从而导致橡胶的老化。
(5)工艺性较差。硫化橡胶制品是一种高产品,硫化橡胶的好坏反映了一种企业或者一个化工技术的高低。橡胶配方的技术和橡胶的硫化粘结是化工技术的体现,橡胶模具的设计反映了机械加工工艺的程度。橡胶弹性元件的损坏的深层次原因是橡胶化工工艺技术较低。提升橡胶工艺性是提高橡胶弹性元件综合性能的关键措施。弹性联轴器的主要作用弹性联轴器的主要作用是改变和优化轴向的振动频率、减小振动的幅值、对整个轴向进行位移补偿。弹性联轴器所具有的动态特性对于整个轴系系统非常关键。而弹性联轴器的动态特性主要由橡胶弹性元件的动态特性决定,橡胶元件动态性能的好坏直接影响到弹性联轴器的工作性能。如果橡胶元件动态性能不好,会影响整个轴系的工作,有甚者会导致柴油机的损坏。许多生产实践中高弹性橡胶联轴器的损坏,均是由于橡胶元件发生了损坏,导致弹性联轴器的失效。
因此,我们要展开对弹性联轴器橡胶元件动态性能参数的研究工作,而动态径向刚度是橡胶元件动态性能的重要参数之一。动态径向刚度是进行振动分析的重要参数。因此,开展对弹性联轴器橡胶元件动态径向刚度计算方法研究具有重要的意义。同时,弹性联轴器橡胶元件动态径向刚度的研究对于弹性联轴器的合理选型及结构优化设计等都具有的指导意义。由于对弹性联轴器橡胶元件的研究往往多地关注于其轴向刚度和扭转刚度,而对其动态径向刚度研究较少,因此对于弹性联轴器橡胶元件动态径向刚度,现阶段尚有较大的探索空间。
(二)、弹性联轴器对传动装置的工作性
大功率柴油机输出转矩的不均匀性对传动装置的工作性和寿命有重大影响。对多缸柴油机来说,由于以下四方面原因的存在:(1)柴油机气缸内爆发压力所产生的激振力矩是脉冲式周期变化的;(2)柴油机曲柄连杆机构的质量及惯性所产生的激振力矩是周期变化的;(3)接受功率部件所吸收的转矩不是定值而产生的激振力矩是随机变化的;(4)各缸功率不均衡偏差的客观存在及其分布的随机性导致柴油机输出转矩产生随机波动性等,致使柴油机输出转矩的不均匀性是无法避免的。其实际输出值是由其输出转矩的平均值和一系列不同振幅、不同频率和不同初相位的简谐力矩叠加而闹习。在某些工况,柴油机输出转矩的瞬时峰值甚至是其平均值的5一6倍,或者多。尤其是大功率柴油机由于其输出转矩大,致使其输出转矩的瞬时峰值非常大,进而使其后的车辆传动装置的工作条件恶劣,从而导致传动装置动负荷大,寿命降低。为了改变柴油机输出转矩的不均匀性,柴油机内部均装有扭振减振器,但仍不能满足车辆传动装置的工作要求。为了改变传动装置的工作条件、延长其使用寿命,一般在柴油机与传动装置之间安装具有减振性能的弹性联轴器,从而达到衰减柴油机输出转矩的不均匀性。经使用表明:装有弹性联轴器比刚性联接的车辆传动装置,其故障率明显降低、寿命延长。目前,梅花型弹性联轴器种类丰富,选用何种弹性联轴器能够与柴油机和传动系统达到良好的匹配需从理论和试验研究来确定。以下针对某一具体柴油机和某动力传动系统,分别采用硫化橡胶齿弹性联轴器、橡胶齿套弹性联轴器和两种盖斯林格弹性联轴器进行减振试验研究,目的是探求用于车辆传动装置的四种联轴器对柴油机输出转矩不均匀性的衰减效果及其变化规律。这种研究对比,还很少见诸文献。