船舶聯(lián)軸器振動研究

發(fā)布時間：2021-02-01

聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機構(gòu)中的兩根軸(主動軸和從動軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機械零件。在船舶軸系中常見的聯(lián)軸器有聯(lián)軸器，膜片聯(lián)軸器以及萬向聯(lián)軸器，這些零部件使得軸系的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，同時它們的運動規(guī)律和動力學參數(shù)(如剛度、阻尼等)較為多變，由此造成了軸系性能的復(fù)雜化。

萬向聯(lián)軸器用于聯(lián)接軸線相交的兩軸，以傳遞傳動和扭矩，這種聯(lián)軸器能在兩軸線夾角發(fā)生變化時，所連接的兩軸持續(xù)回轉(zhuǎn)，地傳遞扭矩。萬向聯(lián)軸器可分為不等角速和等角速兩大類，不等角速度萬向聯(lián)軸器主、從動軸之間不能保持同步轉(zhuǎn)動，但結(jié)構(gòu)比較簡單，如十字軸萬向聯(lián)軸器；等角速度萬向聯(lián)軸器主、從動軸之間可實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動，如雙聯(lián)式萬向聯(lián)軸器、凸塊式萬向聯(lián)軸器、三銷式萬向聯(lián)軸器等。在船舶推進軸系中，為保持主、從動軸之間的同步轉(zhuǎn)動，同時為了便于維修更換，大多數(shù)使用的是雙聯(lián)式十字軸萬向聯(lián)軸器。

萬向聯(lián)軸器按其結(jié)構(gòu)形式可分為十字軸式萬向聯(lián)軸器、球鉸式萬向聯(lián)軸器以及球籠式同步萬向聯(lián)軸器三種。其中，球鉸式萬向聯(lián)軸器僅適用于小功率的傳動軸系；球籠式同步萬向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、需要較高的加工精度，而十字軸式萬向聯(lián)軸器因其制造維修方便、傳遞扭矩大、、壽命長等特點被廣泛地應(yīng)用于船舶推進軸系中。

目前對十字軸萬向聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)振動特性的研究過于簡單，在船舶軸系扭轉(zhuǎn)振動計算中將其簡化為一個質(zhì)量圓盤，忽略了其自身即使在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)過程中也能激起附加的彈性扭振的特點；或者在考慮了主、從傳動件旋轉(zhuǎn)非等速特性上，將中間軸作為柔性體對扭轉(zhuǎn)振動進行分析，這些研究中都忽略了萬向聯(lián)軸器中十字軸對扭轉(zhuǎn)振動的影響。