聯軸器裝配不對的主要原因以及國內外聯軸器對比

<一>、聯軸器裝配不對的主要原因

舵機是艦船航行使用的裝置，其低振動噪聲及高可靠性對于艦船生存能力至關重要。目前我國水面艦船通常使用的閥控操舵裝置存在較大的換向沖擊及節流噪聲，噪聲經液壓管路傳至全船，大影響了艦船隱蔽性。自20世紀70年代以來，國外海軍已開始研究功率電傳的電液操舵方式。電液舵機具有體積小、效率高、振動噪聲低及無液壓沖擊的優點，可減少管路結構振動及操舵線譜噪聲。

液壓泵機組是電液舵機的動力單元，由電機、液壓泵和聯軸器組成，輸出高壓油至執行機構，驅動執行機構對外做功。目前，國內外液壓系統向集成化和安靜化等方向發展，研究人員對液壓泵機組的可靠性和安靜性的研究日益廣泛。在安靜性方面，研究集中在電機和液壓泵的振動噪聲降低措施上。在可靠性方面，研究集中在電機和液壓泵的內部結構優化設計以及電機一液壓泵的連接狀態上。提取電機一泵設備不對中狀態特征參數，應用人工神經網絡學習實現了不對中狀態實時監測。針對由空心線圈和Halbach永磁結構組成的直線同步電機，提出其牽引力和法向力的一種解析計算方法，為永磁同步電機的結構設計提供了基礎。指出聯軸器裝配不對中是引起旋轉機械異常振動的主要原因之一，不對中時域波形類似正弦曲線，為1倍頻、2倍頻的疊加，頻域波形有明顯的2倍頻特征。

液壓泵機組屬于轉子系統，60%的故障是由不對中引起的，其中聯軸器裝配不對中是產生不對中的主要原因。目前通過研究不對中狀態下的彈性柱銷齒式聯軸器振動特性，用于檢測不對中狀態，主要集中在齒式聯軸器和膜片式聯軸器，而對梅花形彈性聯軸器的不對中振動特性研究較少。

梅花形彈性聯軸器由彈性元件和兩個半聯軸器凸爪組成。相比于齒式聯軸器和膜片式聯軸器，具有結構簡單、補償能力強、減振緩沖性能好等優點，適用于經常啟停、換向、要求較高可靠性的工作環境。因此，本文建立梅花形彈性聯軸器不對中條件下的力學模型，研究偏角不對中的振動特性，為使用梅花形彈性聯軸器的液壓泵機組不對中故障檢測提供理論基礎與試驗依據。

<二>、國內外聯軸器對比

國內對梅花形聯軸器的生產和研究是從70年代后期開始，國內生產的彈性聯軸器大多在國外聯軸器的基礎上，根據自己的需要加以改進而成。如國內生產的TD型輪胎式聯軸器，是重型機械廠的系列產品，其結構與ca型、RF型輪胎式聯軸器相似，但設計計算不一樣，因此各部分尺寸都不一樣。xL系列高彈性橡膠聯軸器是我國用系列化標準化和通用化觀點設計研制的個高彈性橡膠聯軸器標準系列產品，曾榮獲科學大會成果獎。梅花形聯軸器是將一個整體的梅花形彈性環裝在兩個形狀相同的半聯軸器的凸爪之間，以實現兩半聯軸器的連接，通過凸爪與彈性環之間的擠壓傳遞動力，通過彈性環的彈性變形補償兩軸相對偏移，實現減振緩沖。彈性活銷聯軸器是由我國研制的新型高性能聯軸器，它集中現有標準彈性聯軸器不同結構的優點，例如具有梅花形彈性聯軸器的優點：彈性元件受擠壓，結構簡單，可靠性高，克服了梅花形彈性聯軸器換彈性元件時帶來的不便。EZ，EZR和LB型彈性聯軸器通過金屬連接件與彈性元件在螺栓組預緊下夾緊構成，其彈性元件由橡膠和簾布層經硫化并緊密結合而成。此外橡膠等非金屬彈性元件的聯軸器還有國內711研究所大華聯軸器廠研制的LC(扭轉剪切型)、LB(擠壓式)系列高彈聯軸器等。

國內外聯軸器對比：聯軸器的技術水平，無論是結構型式還是技術參數及性能指標，絕大多數達到國外同類產品的水平；但從產品加工精度、質量及使用壽命相比差距較大。主要原因，一是與組織生產的形式、規模和管理水平有關，二是加工設備比較陳舊，生產效率低，加工精度差。

近年來，我國在彈性聯軸器的研究也取得了一些進展，特別是在一些關鍵技術及產業化等方面。

為了實現不同工況下，聯軸器能夠滿足減振、降噪、長壽命、大轉矩的要求，同時，為了維修、安裝和散熱方便和避免共振。目前，國內外對彈性聯軸器研究方向主要：采用新材料，尤其是對橡膠元件采用新材料，通過配方和硫化工藝等來改變其材料力學性能特性；采用新結構，通過自主的新結構滿足特定工況下傳遞轉矩或運動；采用新技術，如金屬與橡膠的粘結技術等來提高聯軸器的性能；采用新的計算方法，計算機的發展，促進了計算方法的發展和應用，如蓋斯林格采用計算機算法使結構尺寸大大減少以及價格下降。

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