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金属弹性元件联轴器
文章摘要:自20世纪60年代以来,国外发达国家相继研制了盖斯韩格,伏尔康式等新型联轴器,广泛运用于各种传动装置中.国内于70年代后期开始研制,如型橡胶金属环联轴器和引进技术生产的盖斯林格联轴器.阐述高弹性联轴器的功用、性能和设计要求，介绍几种典型形式的的结构特点和研制概况以及高弹性联轴器在舰船中的应用情况，分析高弹性联轴器今后的发展趋势。 文章主题:舰船 弹性 联轴器 发展趋势 柴油机 文章内容：第13卷第2期2001年4月海军工程太学学报01.13.2.2001文章鲳号:19～34862001)02--一5舰船高弹性联轴器的应用及发展趋势分析林瑞霖,黄次浩(海军工程大学动力工程学院,湖北武汉430033)摘要:阐述的功用,性能和设计要求.介绍几种典型形式的高弹性联轴嚣的蛄构特点和研制概况以厦高弹性联轴嚣在舰船中的应用情况,分析高弹性联轴嚣夸后的发展趋势.关键词:舰船;弹性;联轴嚣中图分类号:263.65文献标识码:被广泛地应用在柴油机动力装置中.它设置在柴油机的输出端,其功能在于传递扭矩;调整传动装置轴系扭转振动特性;补偿因振动,冲击引起的主,从动轴的中心位移;缓冲和吸振.因此,起到了减振降噪的目的,从而起到保护主,从动机和整个传动装置运行可靠性的目的.本文简介舰船用高弹性联轴器的研制及应用概况,并分析了今后的发展趋势.1.1.2的设计要求收稿日期:2-一25;修订日期:2000—1225作者简介:林瑞霖(1957-).男,讲师,博士生.<>.海军工程大学学报第13高弹性联轴器的设计是以实现其性能为目标,同时以结构合理,综合性能强为准则.因此,的结构设计应考虑以下几个要求:(1)满足基本的性能要求.包括:承载能力,承受振动的能力,补偿位移的能力.(2)制造工艺性.产品具有制造的可行性和现实性.(3)实用性和标准化要求.产品结构容易变形和组合,能满足不同动力装置的使用匹配要求.(4)安装工艺性.安装,拆卸简单易行.能适合各种安装环境,特别是在舰船机舱较小的特殊空间内能方便拆卸和安装.(5)可靠性和维修性.高弹性联轴器必须采用可靠性设计.例如采用冗余设计,通过弹性元件的冗奈可以有效地提高轴系的可靠性.同时应该考虑容易维护和免维护的要求.(6)经济性.产品的成本高低直接影响生命力和推广使用价值.1.2舰船用的几种典型的高弹性联轴器高弹性联轴器的性能主要取决于所采用的弹性元件.弹性元件分金属弹性元件和非金属弹性元件.金属弹性元件:强度高,传递载荷能力大,使用寿命长,受温度影响小,但成本较高.常用材料为高强度的弹性钢,如602和50等.其结构形式主要有:簧片,卷簧,蛇形弹簧,膜片(盘),圆柱弹簧等.非金属弹性元件:主要是橡胶弹性元件.它具有弹性模量范围大,内摩擦大,重量轻,阻尼性能好,无机械摩擦等优点,但橡胶强度低,易蠕变,易老化,耐油耐热性差,振动剧烈时耍注意温升,另外,负荷性能不稳定(由于制造时硬度偏差较大).其结构形式有:橡胶金属环,轮胎式,型橡胶件,橡胶套筒等.高弹性联轴器品种繁多,在舰船中应用的较典型的几种形式分述如下:(1)卷簧弹性联轴器青图1卷黄弹性联轴器-13向图2簧片式弹性联轴器卷簧弹性联轴器由内外构件和均布在内外构件之间的沿圆周分布的卷簧组件构成,如图1所示.当联轴器内外构件作相对运动时,由于卷簧组件中各片卷簧之间的摩擦和滑油的流动阻尼作用,使该联轴器具有一定的阻尼特性.但该型联轴器存在重量尺寸大,补偿能力小,要求滑油冷却,造价偏高等缺点.(2)簧片式弹性联轴器簧片式弹性联轴器又称盖斯林格联轴器,该型联轴器弹性元件由淬火硬化弹簧钢圉造的簧片组组成,其结构如图2所示.该联轴器的特点是阻尼性能好,扭转弹性优良.但安装复杂,使用要求高(如需滑油冷却),补偿位移能力较小,转动惯量大,造价高,维修性差等.(3)型橡胶金属环联轴器该型联轴器由金属连接件,弹性元件和螺栓组构成,如图3所示.其弹性元件由橡胶通过硫化牯接在内外金属环上.橡胶体由天然橡胶和填充剂组成.其特点是:弹性大,有一定的阻尼特性,承载能力强.但重量大,转动惯量大,对主,从动机的附加影响大,耐油耐温性差,容易老化,可靠性差.(4),型高弹性联轴器该型联轴器由弹性元件,法兰,轴套及螺栓等组成,如图4所示.其特点是:强度高,传递载荷能力第2期韩瑞霖等:舰船的应用厦发展趋势分析5大,补偿能力大,阻尼特性较好.其不足之处除了具有橡胶件的通病外,由于橡胶弹性元件同金■部件通过螺栓联结时容易在橡胶件螺栓处形成应力集中,造成疲劳裂纹甚至断裂.因而工作寿命短.另外,弹性元件制造工艺复杂.●图3型橡胶金属环联轴器(5)型高弹性联轴器型高弹性联轴器结构如图5所示.该型产品具有以下特点:补偿能力较大(橡胶弹性元件主要补偿径向位移,金属弹性元件主要补偿轴向位移);组合性强,可调节刚度和阻尼(可选择不同弹性元件进行组合),承载能力强,弹性大,有一定阻尼,维修性好.其缺点仍然受到橡胶材料的制约,另外造价较高.2高弹性联轴器在舰船动力装置中的应用[5"如果柴145738-20-82144K-200102-10891482-c90939db 引用文章 [1]施高义 唐全松 喻怀正.联轴器[M].北京:机械工业出版社,1988.. [2]花家寿.新型联轴器与离合器[M].上海：上海科学技术出版社,1989.298. [3]徐起发 王长荣.高弹性联轴节的性能分析[J].内燃机工程,1984,4(1):24-31. [4]沈荣瀛 黄幸霞.橡胶弹性联轴节的扭转刚度分段计算模型及应用[J].噪声与振动控制,1997(2):13-16. [5]高顶云 王晓明.高弹性联轴器及其在舰船和陆用动力装置中的应用[J].船舶工程,1998(1):34-37. [6]轮机工程手册编委会.轮机工程手册(下册)[M].北京:人民交通出版社,1994.. [7]Tinker L M,Cutchins M A. Damping Phenomena in a Wire Rope Vibration Isolation System[J]. Journal of Sound and Vibration，1992, 157(1):7～18. [8]Tinker L M ,Cutchins M A. Instabilities in a Non-Linear Model of a Passive Damper[J], Journal of Sound and Vibration，1994, 176(3):415～428. [9]龚宪生 赵玫.具有非线性迟滞特性的大挠度弹性联轴器建模[J].上海交通大学学报,:.
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