聯軸器疲勞破壞機理同彈性聯軸器在艦船動力裝置中的應用

橡膠材料及其制品在使用中要受到環境條件以及其他因素的影響，同時要受到其內部組成及自身形狀的影響，從而使原有的外觀、性能等發生變化。

一、聯軸器橡膠材料疲勞破壞機理

橡膠材料及其制品在使用中要受到環境條件以及其他因素的影響，同時要受到其內部組成及自身形狀的影響，從而使原有的外觀、性能等發生變化。我們把這種實用上成為問題的狀態變化叫做老化。而星形彈性聯軸器在使用過程中起到傳遞轉矩的作用，在剪切載荷等周期變載荷的長期作用下，物理性能降低，甚至產生裂紋，發生斷裂，導致產品無法繼續使用，這就是橡膠的疲勞老化，或稱疲勞破壞。

對于橡膠疲勞破壞機理的研究，目前尚無統一成熟的理論，不同的學者給出了不同的理論解釋，目前主要有兩種，即分子運動理論和唯象理論。

分子運動理論認為，橡膠材料疲勞破壞的主要原因是疲勞載荷導致橡膠材料內部化學鍵的斷裂。該理論認為，橡膠長鏈分子內部本身存在弱鍵，在疲勞載荷的反復作用下，應力集中于橡膠分子中的強度較小的鍵以及橡膠分子之間的連接鍵上，隨著作用時間的延長，這些弱鍵就會被破壞，形成破壞核；而后這些破壞核不斷擴展，繼而產生宏觀裂紋直至斷裂破壞。

而唯象理論則認為，橡膠的疲勞破壞是材料內部本身所具有的內部缺陷(包括微裂紋、氣泡等)在外界疲勞載荷的不斷作用下擴展而導致的。

兩種理論的分歧在于破壞核形成原理的不同，而一旦破壞核形成，兩者都認為是化學鍵的斷裂導致了裂紋的不斷增長。

二、彈性聯軸器在艦船動力裝置中的應用

如果柴油機采用隔振措施，在柴油機輸出端和軸系之間設置一個梅花型聯軸器是的。特別有減速齒輪箱的狀況，為避免產生沖擊，應如此。因此，高彈聯軸器在艦船動力裝置中的應用相當廣泛，這里僅舉幾例說明之。

(1)RATO—S2721型彈性聯軸器在船舶柴一燃并車及雙層隔振動力裝置中的應用在該動力裝置中，柴油機采用雙層隔振和箱裝體技術，這種技術是目前較的減振降噪措施之一RATO—S2721型彈性聯軸器被安裝在柴油機功率輸出端與中間軸承之間。在此，彈性聯軸器除進一步衰減軸系扭轉振動外，還是衰減箱裝體內柴油機功率輸出端軸系上結構噪聲的裝置。同時，彈性聯軸器還起到補償由于振動、沖擊等原因造成的雙層隔振裝置中上層彈性支承變形所引起的柴油機軸線軸向、徑向位移的作用。該型彈性聯軸器的橡膠彈性元件采用雙排結構，增大徑向位移的補償能力，金屬彈性件采用撓性桿結構，用于增大軸向位移的補償能力。

(2)BC63/12。5/85蓋斯林格聯軸器在船舶動力裝置中的應用在主機和減速齒輪箱(前：GWH52。50型水平異心正倒車齒輪箱，后：GWDM56。62型角向異心雙速比正倒車齒輪箱)插入BC63/12。5/83型蓋斯林格聯軸器，主要用于緩沖主機脈動扭矩對齒輪箱的沖擊，同時吸收振動能量，補償徑向、齒向等偏差。

(3)LS5313型彈性聯軸器在船舶動力裝置中的應用該裝置由主電機、彈性聯軸器、推力軸承、中間軸和螺旋槳等部件組成。其中主電機安裝在彈性支承上。LS5313型彈性聯軸器的功能：補償主電機彈性支承引起的軸向、徑向和角向位移，衰減主電機通過軸系傳出船外和螺旋槳傳入船內的結構噪音。

LS5313型彈性聯軸器的應用使得在船內換橡膠元件備件變得切實可行，扇形分塊結構使得備件移動重量輕，便于拆裝，且不需要專用工具。

(4)LC3010C型彈性聯軸器在小型高速船動力裝置中的應用小型高速船一般采用強化高速柴油機作動力，所以變動負荷大。此外，小船船體變形大，受風浪影響大，頻繁的波浪沖擊和螺旋槳露出水面引起的變動載荷附加對齒輪箱、柴油機及軸系有較大影響。彈性聯軸器可以十分地降低變動載荷對動力裝置各設備的影響和補償由此造成的位移。

LC3010C型彈性聯軸器可使齒輪箱的扭轉應力降低60倍(相對剛性或低彈性聯軸器而言)，同時彈性聯軸器起到保護其它部件的作用。

LC3010C型彈性聯軸器還具有重量輕、結構簡單、維護簡單等優點。非常適合小型高速船。

(5)LS1721G型彈性聯軸器在高速船主推進軸系中的應用該型高速船選用了可靠性高、大修期較長的高速柴油機作動力。因柴油機抗沖擊性較低，因此在機座上加裝了鋼絲繩減振器。為補償減振器彈性變形引起的軸線位移，同時保持軸系緊湊的特點，配套LS17216彈性聯軸器為較好的選擇。在此軸系中因LS17266型彈性聯軸器增加的凈軸向尺寸為112mm，同時滿足其它如扭振、位移、降噪等技術指標的要求。

(6)彈性聯軸器在船用主機驅動的發電機裝置中的應用船舶所需的電力主要來自主機或輔機驅動的船用發電機。實踐表明由主機驅動發電比輔機驅動發電具有較好的經濟性，但主機輔助驅動裝置使得軸系質量系統分支化、復雜化。因此，主機驅動發電裝置的發電質量難以保證。只有通過在輔助驅動裝置中加裝大柔度的彈性聯軸器，才能地衰減振動，降低軸系變動載荷對發電質量的影響。

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