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联轴器的刚度与弹性联轴器载荷的影响

发布时间:2021-06-15  发布者:鑫研传动
内容摘要:联轴器的刚度包括径向刚度、轴向刚度和扭转刚度。而在实际工程中,载荷变化常常是因为扭矩波动引起扭转振动的,所以联轴器影响较主要的刚度是扭转刚度。

联轴器的刚度包括径向刚度、轴向刚度和扭转刚度。而在实际工程中,载荷变化常常是因为扭矩波动引起扭转振动的,所以联轴器影响较主要的刚度是扭转刚度。一般情况下,在轴系传动中,系统的其他零部件的刚度都会比弹性联轴器的刚度大很多,因此,在简化的情况下,假设其他零部件的弹性为零,仅考虑联轴器的弹性。用联轴器的扭转刚度作为传动轴系的扭转刚度。

常用的弹性联轴器的扭转刚度K为定值,称为等刚度联轴器,其相对转角和转矩成线性比例关系。当K不为定值时,称为变刚度联轴器,变刚度联轴器的刚度随扭矩增大而增加。变刚度联轴器主要适用于有强烈振动的传动轴系中,当轴系接近发生共振时,刚度随扭矩增大而增大,通过改变传动轴系的固有频率与振动频率之间的关系来避免共振。

虽然弹性联轴器一般都具有缓冲和吸振功能,但具有某规定值刚度的弹性联轴器,并不是在任意的变扭矩作用下都能产生减振的效果,有时反而会引起增加烈的振动。因此,只有联轴器的刚度与整个传动轴系的其他参数和载荷协调时,才能产生减振的效果。对于某一己定的传动轴系,转动惯量和固有频率能够,如果己知所传扭矩的变化规律,如振幅和频率等,就能建立其轴系在扭转振动的微分方程,对该方程求解,即可所需联轴器刚度。为了便于求解运动微分方程,需要对传动轴系中联轴器的主动和从动两侧的转动惯量和刚度力学模型进行简化。通常比较典型的是简化为两个等效的圆盘,配置在联轴器的两侧。

梅花型弹性联轴器具有的弹性元件,弹性元件能够产生大弹性变形和阻尼作用,因此弹性联轴器除了能补偿两轴的相对位移外,还能引起缓冲和吸振的作用。

机械传动过程中,传动轴系传递的载荷常常会发生变化,引起载荷的变化原因不一,如电机转速不稳定、工作机的载荷不稳定和轴系中由于转动部件不平衡产生的离心力引起的动载荷都可能引起载荷的变化。载荷的变化很多时候体现为周期载荷、冲击载荷和无规律变化的载荷,而弹性联轴器能够适应载荷的波动,具有缓冲和减振的能力,主要与弹性联轴器的刚度和阻尼有关。

弹性联轴器载荷的影响

一、载荷比的影响载荷比指的是周期内小载荷与大载荷的比值,即R=Fmin/Fmax。有学者研讨发现,载荷比的改变能够影响撕裂能的门槛值,从而影响橡胶材料的疲劳寿命。在对称载荷作用下,即R=-1时,疲劳裂纹扩展较快,疲劳性能较差。联轴器在机械系统中性能指标在机械系统中,不同的机械传动设备需要规定部件进行联接,从而将运动和转矩传递向后传递。联轴器在机械系统中具有好位移补偿性能和减振降噪的能力,因此常常被用于普遍应用于船舶、起重、化工、物流等行业中机械传动设备的联接。由于联轴器在机械传动系统中具有举足轻重的作用,其各项性能指标一直是众多工作者的研讨。

二、载荷频率的影响梅花形弹性联轴器在工作过程中,橡胶弹性元件承受的载荷的振动频率是相应的。在较低振动频率的载荷作用下,橡胶的破坏主要是机械疲劳引起的,而在较不错振动频率的载荷作用下,会产生内部生热,导致材料降解,此时的疲劳破坏不仅仅是因为机械疲劳,还有化学因素。

三、载荷振幅的影响橡胶作为一种减振材料,在使用过程中必然要受到交变载荷的作用,当这种交变载荷的振幅影响着橡胶产品的疲劳寿命。载荷振幅增大时,一方面会导致反应速率加快,另一方面也会加快疲劳裂纹裂纹的扩展速度,这些都会导致疲劳寿命的减小。

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