基于總體耦合矩陣法的滾動聯軸器動態特性研究

       隨著生產和技術的發展，旋轉機械向高速、重載、輕型化和自動化發展，轉子與定子之間的間隙日趨減小，系統對聯軸器的性能要求也越來越高。滾動聯軸器是在科技攻關項目研究中發明的一種產品，具有傳遞轉矩，維修方便，使用壽命長的優點，對設備之間的連接軸在環境惡劣和溫度變化大的條件下工作而發生的小量軸向位移、徑向位移和角偏差具有較強的補償能力，其性能超過齒輪聯軸器，是代替齒輪聯軸器的一種理想產品。根據滾動聯軸器嚙合數學模型，采用總體耦合矩陣法，建立了多跨度聯軸器－轉子耦合振動方程，并結合實例數值計算分析了聯軸器在不同轉矩傳動時的動態特性規律。計算結果顯示，在低轉矩高速傳動時，聯軸器的傳動穩定性對轉矩的大小敏 感，振幅變化幅度大，傳動性能不佳，但在該范圍內，隨著轉矩的變大，聯軸器振幅隨之急劇降低，有利于聯軸器訊速調整到相對穩定的傳動狀態;而當其在大轉矩高速工況下傳動時，振幅變化幅度較小，表現良好的傳動穩定性，并且隨著轉矩的變大，幅值變化也逐漸減少，較后趨于穩定，能較好的適應非穩定轉矩的重載系統;同時計算結果顯示，聯軸器左、右半聯軸器的節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的穩定運行。

本文根據滾動聯軸器嚙合數學模型，推導了滾動聯軸器的剛度系數和阻尼系數的數學表達式，結合實例，計算分析了不同轉矩情況下聯軸器—轉子耦合系統中聯軸器的動態特性規律，了如下結論:1)在低轉矩高速傳動中，滾動聯軸器耦合力弱，對轉矩大小敏 感，其傳動性能不佳，但隨轉矩變大，聯軸器耦合力變強，其振幅急劇降低，能地調整到穩定傳動狀態;2)在大轉矩高速工況下傳動時，滾動聯軸器的振幅變化幅度較小，表現良好的傳動穩定性，并且隨著轉矩的變大，幅值變化也逐漸減少，較后趨于穩定，能較好的適應非穩定轉矩的重載系統;3)滾動聯軸器的左、右半聯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，有利于多跨度系統的穩定運行。