金屬膜盤聯(lián)軸器軸向振動特性研究

與一般的齒式聯(lián)軸器不同，金屬膜盤聯(lián)軸器需要考慮其軸向共振頻率。金屬膜盤型聯(lián)軸器的關(guān)鍵在于膜盤，而雙曲線膜盤的性能優(yōu)雜。建立了膜盤型聯(lián)軸器的數(shù)學(xué)模型并推導(dǎo)了膜盤的軸向剛度，通過降低膜盤的厚度來降低膜盤所承受的軸向應(yīng)力，膜盤的性能；所有安裝的聯(lián)軸器的實際軸向固有頻率不得在下列任何1項的10％以內(nèi)膜盤聯(lián)軸器的軸向固有頻率主要取決于膜盤組件的剛度和中介軸的質(zhì)量。中介軸質(zhì)量保持不變時，為了解膜盤組件的軸向振動特性，首先對其軸向剛度開展計算和試驗分析。軸向剛度分為拉伸剛度和壓縮剛度聯(lián)軸器的橫向振動位移值隨轉(zhuǎn)速變大而變大，軸向振動位移隨轉(zhuǎn)速變化趨勢比較復(fù)雜，金屬膜盤聯(lián)軸器在其固有頻率的相關(guān)頻率下工作，其振動量值會隨著轉(zhuǎn)速增加而變大，但在相關(guān)頻率停留時，振動量不會激增，不存在受轉(zhuǎn)速激振而產(chǎn)生共振。綜合膜盤聯(lián)軸器的軸向剛度試驗結(jié)果判斷，主要是由于膜盤組件的軸向剛度是非線性的，隨著膜盤在軸向振動時，其軸向位移不斷改變，軸向剛度也隨著軸向位移不停變化，軸向固有頻率則隨著軸向位移變化而變化。僅考慮轉(zhuǎn)速激勵時，在聯(lián)軸器固有頻率相關(guān)倍頻、分頻下運轉(zhuǎn)，不會使聯(lián)軸器發(fā)生軸向共振。

(1)金屬膜盤聯(lián)軸器的軸向拉伸剛度和軸向壓縮剛度呈明顯的應(yīng)力剛化現(xiàn)象，尤其是在小變形階段，非線性特性較明顯；(2)由于金屬膜盤聯(lián)軸器的軸向剛度呈非線性，在僅存在轉(zhuǎn)速激勵時，金屬膜盤聯(lián)軸器不會產(chǎn)生軸向共振；(3)但如果有外部振源的激振頻率與金屬膜盤聯(lián)軸器的軸向固有頻率相重合，仍然可能出現(xiàn)軸向共振的現(xiàn)象。因此，在設(shè)計和選用聯(lián)軸器時，應(yīng)使軸向激振頻率盡量避開或遠(yuǎn)離聯(lián)軸器的軸向固有頻率。