基于總體耦合矩陣法的滾動聯(lián)軸器動態(tài)特性研究

       隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)機械向高速、重載、輕型化和自動化發(fā)展，轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙日趨減小，系統(tǒng)對聯(lián)軸器的性能要求也越來越高。滾動聯(lián)軸器是在科技攻關(guān)項目研究中發(fā)明的一種產(chǎn)品，具有傳遞轉(zhuǎn)矩，維修方便，使用壽命長的優(yōu)點，對設(shè)備之間的連接軸在環(huán)境惡劣和溫度變化大的條件下工作而發(fā)生的小量軸向位移、徑向位移和角偏差具有較強的補償能力，其性能超過齒輪聯(lián)軸器，是代替齒輪聯(lián)軸器的一種理想產(chǎn)品。根據(jù)滾動聯(lián)軸器嚙合數(shù)學(xué)模型，采用總體耦合矩陣法，建立了多跨度聯(lián)軸器－轉(zhuǎn)子耦合振動方程，并結(jié)合實例數(shù)值計算分析了聯(lián)軸器在不同轉(zhuǎn)矩傳動時的動態(tài)特性規(guī)律。計算結(jié)果顯示，在低轉(zhuǎn)矩高速傳動時，聯(lián)軸器的傳動穩(wěn)定性對轉(zhuǎn)矩的大小敏 感，振幅變化幅度大，傳動性能不佳，但在該范圍內(nèi)，隨著轉(zhuǎn)矩的變大，聯(lián)軸器振幅隨之急劇降低，有利于聯(lián)軸器訊速調(diào)整到相對穩(wěn)定的傳動狀態(tài);而當(dāng)其在大轉(zhuǎn)矩高速工況下傳動時，振幅變化幅度較小，表現(xiàn)良好的傳動穩(wěn)定性，并且隨著轉(zhuǎn)矩的變大，幅值變化也逐漸減少，較后趨于穩(wěn)定，能較好的適應(yīng)非穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩的重載系統(tǒng);同時計算結(jié)果顯示，聯(lián)軸器左、右半聯(lián)軸器的節(jié)點振幅相互影響很小，能較好的隔離不利振動的傳遞，有利于多跨度耦合系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

本文根據(jù)滾動聯(lián)軸器嚙合數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了滾動聯(lián)軸器的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)的數(shù)學(xué)表達式，結(jié)合實例，計算分析了不同轉(zhuǎn)矩情況下聯(lián)軸器—轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)中聯(lián)軸器的動態(tài)特性規(guī)律，了如下結(jié)論:1)在低轉(zhuǎn)矩高速傳動中，滾動聯(lián)軸器耦合力弱，對轉(zhuǎn)矩大小敏 感，其傳動性能不佳，但隨轉(zhuǎn)矩變大，聯(lián)軸器耦合力變強，其振幅急劇降低，能地調(diào)整到穩(wěn)定傳動狀態(tài);2)在大轉(zhuǎn)矩高速工況下傳動時，滾動聯(lián)軸器的振幅變化幅度較小，表現(xiàn)良好的傳動穩(wěn)定性，并且隨著轉(zhuǎn)矩的變大，幅值變化也逐漸減少，較后趨于穩(wěn)定，能較好的適應(yīng)非穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩的重載系統(tǒng);3)滾動聯(lián)軸器的左、右半聯(lián)軸器相互間的振動幅值影響很小，能較好的隔離不利振動的傳遞，有利于多跨度系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。