轉(zhuǎn)子系統(tǒng)聯(lián)軸器不對(duì)中綜述

   本文介紹了聯(lián)軸器的功能、型式以及聯(lián)軸器不對(duì)中的定義、分類,結(jié)合研究聯(lián)軸器不對(duì)中的情況,詳細(xì)總結(jié)了含有不對(duì)中聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模方法、不對(duì)中聯(lián)軸器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析方法以及聯(lián)軸器不對(duì)中對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響,并總結(jié)了含有聯(lián)軸器不對(duì)中故障的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特征,在此基礎(chǔ)上,對(duì)聯(lián)軸器不對(duì)中研究中面臨的問(wèn)題和研究趨勢(shì)進(jìn)行了討論。

旋轉(zhuǎn)機(jī)械中轉(zhuǎn)子故障是關(guān)系到經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)安 全性的重要問(wèn)題,其中不對(duì)中故障占轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障的60以上。不對(duì)中狀態(tài)下轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)能引起機(jī)械振動(dòng)、軸承的磨損、軸的撓曲變形、轉(zhuǎn)子與定子間的碰摩等,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行危害及大,因此,一直備受設(shè)計(jì)者和工程師的關(guān)注。大多數(shù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械由驅(qū)動(dòng)機(jī)器和被驅(qū)動(dòng)機(jī)器組成,中間通過(guò)各種聯(lián)軸器聯(lián)接來(lái)傳遞扭矩。由于聯(lián)軸器加工安裝誤差、轉(zhuǎn)子變形、軸承不同心以及機(jī)座高低偏差等因素會(huì)使聯(lián)軸器存在3種不對(duì)中類型,平行不對(duì)中、傾角不對(duì)中,平行傾角不對(duì)中。聯(lián)軸器不對(duì)中的存在導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將產(chǎn)生一系列的不利于設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)態(tài)效應(yīng),使旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)變得復(fù)雜。研究表明,不對(duì)中聯(lián)軸器系統(tǒng)具有一些典型的特征,如不對(duì)中比較嚴(yán)重時(shí)會(huì)使軸承的油膜壓力偏離正常值,聯(lián)軸器兩端軸承振動(dòng)較大,軸心位置不穩(wěn)定,而且在振動(dòng)頻率譜中倍頻分量較大等。隨著科技的不斷進(jìn)步和日益變長(zhǎng)的工業(yè)需求,旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)日趨大型、高速、重載,而轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙卻相對(duì)縮小,聯(lián)軸器不對(duì)中所引起的振動(dòng)也就變得嚴(yán)重。這就要求研究人員對(duì)轉(zhuǎn)子-不對(duì)中聯(lián)軸器所產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理和現(xiàn)象進(jìn)行深入的研究,找到分析不對(duì)中聯(lián)軸器的有 效途徑和解決方案。這對(duì)提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、提高旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障診斷的準(zhǔn)確性,以及系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),振動(dòng)的主動(dòng)控制等具有及其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

詳細(xì)介紹了含有不對(duì)中聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模方法、聯(lián)軸器不對(duì)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析方法,并總結(jié)了聯(lián)軸器不對(duì)中對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及其故障的振動(dòng)特征,在此基礎(chǔ)上討論了目前研究中面臨的問(wèn)題及未來(lái)的研究趨勢(shì)。聯(lián)軸器的功能、型式聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸或軸和回轉(zhuǎn)件,在傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過(guò)程中 共同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置。聯(lián)軸器的功能是把扭矩、力和力矩等動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)部件傳遞給被驅(qū)動(dòng)部件。此外,聯(lián)軸器還具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移、緩沖和減振功能,有時(shí)可以作為一種安 全裝置用以防止被聯(lián)接部件承受過(guò)大的載荷,起到過(guò)載保護(hù)作用,有時(shí)還可以作為一種的調(diào)速裝置。按照聯(lián)軸器的性能可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器和不太常用的安 全聯(lián)軸器、特種聯(lián)軸器等型式。剛性聯(lián)軸器雖然不具有補(bǔ)償性能,但有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、不需維護(hù)、成本低等特點(diǎn)而仍有其應(yīng)用范圍,常見的剛性聯(lián)軸器有套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器等;撓性聯(lián)軸器中又分為無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器和帶彈性元件撓性聯(lián)軸器,無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器如齒式聯(lián)軸器、Hooke聯(lián)軸器(萬(wàn)向接頭)等只具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力;帶彈性元件撓性聯(lián)軸器由于具有能產(chǎn)生較大彈件變形的元件,除有補(bǔ)償性能外還具有緩沖和減振作用,但在傳遞轉(zhuǎn)矩的能力上,因受彈性元件的強(qiáng)度限 制,一般不及無(wú)彈性元件聯(lián)軸器,常見的有膜片聯(lián)軸器、波紋管聯(lián)軸器、金屬橡膠環(huán)聯(lián)軸器等。