數字可編程式高速柔性聯軸器的設計

在高速旋轉實驗設備的動力傳遞過程中,聯軸器是一個及為關鍵的零件,目前普通的標準(剛性或柔性)聯軸器都存在三方面的缺陷: 是傳動速度低,而普通的標準聯軸器的傳動轉速大都在10000rpm以下,滿足不了速度要求;二是大型高轉速系統都需要較大的驅動扭距,且停機時反向扭距大,普通聯軸器往往無法扭距要求,且停機過程中,由于聯軸器兩端的轉速差,很容易導致聯軸器因反向扭距過大而損壞;三是普通的標準聯軸器在安裝后,由于受安裝誤差的影響,都存在相對的同心誤差,因此在傳遞扭矩的同時,也傳遞了彎矩,這相當于在高速軸上附加了一個彎曲作用力,當主軸長時間高速旋轉時,很容易導致軸承被破壞而失效,進而引發安 全事故。在研究擠壓油膜阻尼器的過程中,針對普通聯軸器的以上缺陷,設計研制了一種數字可編程式高速柔性聯軸器,通過改變柔性連接繩的編組及數量,實現扭矩傳遞輸出的數字式可編程控制,較后利用擠壓油膜阻尼器高速實驗臺對其進行了實驗研究,并取得了很好的實驗效果,證明了所設計聯軸器的實用性。

利用該聯軸器連接電機與主軸的全孔編組照片,其中尼龍繩為蛇形串繞方式。采用12孔式編組方法,每孔4根尼龍繩(尼龍繩斷裂及限拉力60公斤),當電機在260Hz頻率(15600rpm)下運行時,該聯軸器也能正常地工作并平穩地傳遞扭矩,并且尼龍繩的磨損情況很小,通過分析,增加每孔的尼龍繩數量后,該聯軸器全然可以用于20000rpm以上轉速的動力傳動。

,通過測量擠壓油膜阻尼器的 階臨界轉速來判斷聯軸器連接剛度對其的影響,由于安裝同軸度的影響,采用柔性聯軸器連接時擠壓油膜阻尼器的 階臨界轉速頻率明顯要低于采用梅花型聯軸器連接時的 階臨界轉速頻率。另外研究還發現,采用敲擊法對阻尼器 階臨界轉速頻率進行測試與采用柔性聯軸器傳動時測量結果基本相同,證明了該柔性聯軸器在動力傳遞過程中只傳遞扭矩,不傳遞彎矩。該柔性聯軸器通過控制穿過過線孔尼龍繩的根數,來實現不同等級的扭矩輸出,具有數字可編程控制傳遞扭矩的特點外,還具有運行噪音低、更換方便、安裝同軸度要求低、特別是成本低等優點。