[一]、彈性聯(lián)軸器的研究

1概述

彈性套柱銷聯(lián)軸器是用來調整傳動裝置軸系扭轉振動特性，補償因振動、沖擊引起的主、從動機軸線位移，并不間斷地傳遞轉矩和運動的一種設備。它廣泛用于柴油機動力裝置以及具有較大干擾力矩的傳動裝置軸系中，以實現(xiàn)減振降噪的目的，并起到保護主、從動機和提高整個傳動裝置運行性的作用。

彈性聯(lián)軸器國內于70年代后期開始研制，如XL型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器和引進技術生產(chǎn)的高阻尼簧片聯(lián)軸器。80年代德國伏爾康公司推出了性能的RATO系列等型式的橡膠聯(lián)軸器，國內近年也研制成并格繼了接近目前水平的LS，LC型彈性聯(lián)軸器，并研制成較的彈性聯(lián)軸器動態(tài)特性試驗臺和大扭矩靜態(tài)扭轉試驗之。

2彈性聯(lián)軸器的研究

典型形式的彈性聯(lián)軸器性能綜合比較彈性聯(lián)軸器在受載時能產(chǎn)生顯著的彈性變形。一方面實現(xiàn)兩軸間的相對位移補償，另一方面吸收能量用于消耗在彈性聯(lián)軸器彈性元件的內、外摩擦上，或以彈性變形能貯存在彈性元件中，實現(xiàn)衰減振動、緩和沖擊和大幅度調節(jié)傳動裝置軸系的固有頻率，避開共振的目的。

(1)高阻尼簧片聯(lián)軸器。

該型聯(lián)軸器彈性元件由淬火硬化彈簧鋼50CrVA制造的簧片組組成，在交變載荷的作用下，簧片撓曲使其周圍空腔充滿的潤滑油壓力產(chǎn)生變化并流動，從而產(chǎn)生較大的粘性摩擦阻尼。其特點是阻尼性能好、扭轉彈性優(yōu)良，但安裝較復雜、使用要求高、補償位移能力較小、重量大、轉動慣量大、可維修性差。

(2)EZ，EZR，LB型彈性聯(lián)軸器該型聯(lián)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(jīng)硫化并緊密結合而成。其特點是：、耐疲勞性好、彈性較大，阻尼特性較好；但易形成應力集中，彈性元件制造工藝復雜。

(3)XL型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器該型聯(lián)軸器是國內于70年代研制成的早期產(chǎn)品。它由金屬連接件、彈性元件和螺栓組構成，其彈性元件由橡膠通過硫化粘接在內外金屬環(huán)上。橡膠體由橡膠和填充劑組成。其特點是：彈性大，阻尼特性較好，承載能力較強，但重量大、轉動慣量大，對主、從動機的附加影響大，性較低。

[二]、彈性聯(lián)軸器的概述

由于梅花型彈性聯(lián)軸器具有的彈性元件，彈性元件能夠產(chǎn)生較大彈性變形和阻尼作用，因此彈性聯(lián)軸器除了能補償兩軸的相對位移外，還能引起緩沖和吸振的作用。

機械傳動過程中，傳動軸系傳遞的載荷常常會發(fā)生變化，引起載荷的變化原因不一，如電機轉速不穩(wěn)定、工作機的載荷不穩(wěn)定和軸系中由于轉動部件不平衡產(chǎn)生的離心力引起的動載荷都可能引起載荷的變化。載荷的變化很多時候體現(xiàn)為周期載荷、沖擊載荷和無規(guī)律變化的載荷，而彈性聯(lián)軸器能夠適應載荷的波動，具有緩沖和減振的能力，主要與彈性聯(lián)軸器的剛度和阻尼有關。

聯(lián)軸器的剛度包括徑向剛度、軸向剛度和扭轉剛度。而在實際工程中，載荷變化常常是因為扭矩波動引起扭轉振動的，所以聯(lián)軸器影響較主要的剛度是扭轉剛度。一般情況下，在軸系傳動中，系統(tǒng)的其他零部件的剛度都會比彈性聯(lián)軸器的剛度大很多，因此，在簡化的情況下，假設其他零部件的彈性為零，僅考慮聯(lián)軸器的彈性。用聯(lián)軸器的扭轉剛度作為傳動軸系的扭轉剛度。

常用的彈性聯(lián)軸器的扭轉剛度K為定值，稱為等剛度聯(lián)軸器，其相對轉角和轉矩成線性比例關系。當K不為定值時，稱為變剛度聯(lián)軸器，變剛度聯(lián)軸器的剛度隨扭矩增大而增加。變剛度聯(lián)軸器主要適用于有強烈振動的傳動軸系中，當軸系接近發(fā)生共振時，剛度隨扭矩增大而增大，通過改變傳動軸系的固有頻率與振動頻率之間的關系來避免共振。

雖然彈性聯(lián)軸器一般都具有緩沖和吸振功能，但具有某值剛度的彈性聯(lián)軸器，并不是在任意的變扭矩作用下都能產(chǎn)生減振的效果，有時反而會引起加強烈的振動。因此，只有聯(lián)軸器的剛度與整個傳動軸系的其他參數(shù)和載荷協(xié)調時，才能產(chǎn)生減振的效果。對于某一己定的傳動軸系，轉動慣量和固有頻率能夠，如果己知所傳扭矩的變化規(guī)律，如振幅和頻率等，就能建立其軸系在扭轉振動的微分方程，對該方程求解，即可所需聯(lián)軸器剛度。為了便于求解運動微分方程，需要對傳動軸系中聯(lián)軸器的主動和從動兩側的轉動慣量和剛度力學模型進行簡化。通常比較典型的是簡化為兩個等效的圓盤，配置在聯(lián)軸器的兩側。

聯(lián)軸器在工作中，周期載荷是機械傳動中一種比較典型的載荷形式。為了避免發(fā)生共振，周期載荷的變化頻率與傳動軸系的固有頻率要錯開。方法是改變周期載荷的變化頻率或者改變軸系的變化頻率。因為載荷的變化頻率與主軸的轉速有關，而轉速是機械性能參數(shù)，一般不能隨意改變。所以一般是通過改變軸系的固有頻率來達到不發(fā)生共振的目的，而改變軸系的固有頻率一般是改變軸系的轉動慣量或剛度，轉動慣量與機械結構有關，通過改變轉動慣量很難實現(xiàn)，而軸系的剛度很容易改變。所以改變彈性聯(lián)軸器就是為了改變軸系的剛度來實現(xiàn)避開共振的目的。