基于总体耦合矩阵法的滚动联轴器特性研究

基于总体耦合矩阵法的滚动联轴器动态特性研究

       随着生产和技术的发展，旋转机械向高速、重载、轻型化和自动化发展，转子与定子之间的间隙日趋减小，系统对联轴器的性能要求也越来越高。滚动联轴器是在科技攻关项目研究中发明的一种产品，具有传递转矩，维修方便，使用寿命长的优点，对设备之间的连接轴在环境恶劣和温度变化大的条件下工作而发生的小量轴向位移、径向位移和角偏差具有较强的补偿能力，其性能超过齿轮联轴器，是代替齿轮联轴器的一种理想产品。根据滚动联轴器啮合数学模型，采用总体耦合矩阵法，建立了多跨度联轴器－转子耦合振动方程，并结合实例数值计算分析了联轴器在不同转矩传动时的动态特性规律。计算结果显示，在低转矩高速传动时，联轴器的传动稳定性对转矩的大小敏 感，振幅变化幅度大，传动性能不佳，但在该范围内，随着转矩的变大，联轴器振幅随之急剧降低，有利于联轴器讯速调整到相对稳定的传动状态;而当其在大转矩高速工况下传动时，振幅变化幅度较小，表现良好的传动稳定性，并且随着转矩的变大，幅值变化也逐渐减少，较后趋于稳定，能较好的适应非稳定转矩的重载系统;同时计算结果显示，联轴器左、右半联轴器的节点振幅相互影响很小，能较好的隔离不利振动的传递，有利于多跨度耦合系统的稳定运行。

本文根据滚动联轴器啮合数学模型，推导了滚动联轴器的刚度系数和阻尼系数的数学表达式，结合实例，计算分析了不同转矩情况下联轴器—转子耦合系统中联轴器的动态特性规律，了如下结论:1)在低转矩高速传动中，滚动联轴器耦合力弱，对转矩大小敏 感，其传动性能不佳，但随转矩变大，联轴器耦合力变强，其振幅急剧降低，能地调整到稳定传动状态;2)在大转矩高速工况下传动时，滚动联轴器的振幅变化幅度较小，表现良好的传动稳定性，并且随着转矩的变大，幅值变化也逐渐减少，较后趋于稳定，能较好的适应非稳定转矩的重载系统;3)滚动联轴器的左、右半联轴器相互间的振动幅值影响很小，能较好的隔离不利振动的传递，有利于多跨度系统的稳定运行。