数字可编程式柔性联轴器的设计

数字可编程式高速柔性联轴器的设计

在高速旋转实验设备的动力传递过程中,联轴器是一个及为关键的零件,目前普通的标准(刚性或柔性)联轴器都存在三方面的缺陷: 是传动速度低,而普通的标准联轴器的传动转速大都在10000rpm以下,满足不了速度要求;二是大型高转速系统都需要较大的驱动扭距,且停机时反向扭距大,普通联轴器往往无法扭距要求,且停机过程中,由于联轴器两端的转速差,很容易导致联轴器因反向扭距过大而损坏;三是普通的标准联轴器在安装后,由于受安装误差的影响,都存在相对的同心误差,因此在传递扭矩的同时,也传递了弯矩,这相当于在高速轴上附加了一个弯曲作用力,当主轴长时间高速旋转时,很容易导致轴承被破坏而失效,进而引发安 全事故。在研究挤压油膜阻尼器的过程中,针对普通联轴器的以上缺陷,设计研制了一种数字可编程式高速柔性联轴器,通过改变柔性连接绳的编组及数量,实现扭矩传递输出的数字式可编程控制,较后利用挤压油膜阻尼器高速实验台对其进行了实验研究,并取得了很好的实验效果,证明了所设计联轴器的实用性。

利用该联轴器连接电机与主轴的全孔编组照片,其中尼龙绳为蛇形串绕方式。采用12孔式编组方法,每孔4根尼龙绳(尼龙绳断裂及限拉力60公斤),当电机在260Hz频率(15600rpm)下运行时,该联轴器也能正常地工作并平稳地传递扭矩,并且尼龙绳的磨损情况很小,通过分析,增加每孔的尼龙绳数量后,该联轴器全然可以用于20000rpm以上转速的动力传动。

,通过测量挤压油膜阻尼器的 阶临界转速来判断联轴器连接刚度对其的影响,由于安装同轴度的影响,采用柔性联轴器连接时挤压油膜阻尼器的 阶临界转速频率明显要低于采用梅花型联轴器连接时的 阶临界转速频率。另外研究还发现,采用敲击法对阻尼器 阶临界转速频率进行测试与采用柔性联轴器传动时测量结果基本相同,证明了该柔性联轴器在动力传递过程中只传递扭矩,不传递弯矩。该柔性联轴器通过控制穿过过线孔尼龙绳的根数,来实现不同等级的扭矩输出,具有数字可编程控制传递扭矩的特点外,还具有运行噪音低、更换方便、安装同轴度要求低、特别是成本低等优点。