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弹性联轴器动力实验研究

2021-03-17 08:00:37

弹性联轴器动力实验研究

  转接套齿在航空涡轮轴发动机的台架试验中,与功率吸收装置相联的转接套齿通过花键与弹性轴松动连接。这种松动连接在优良地传递功率的同时,与弹性轴一起在发动机和功率吸收装置之间起着隔离振动的作用。因为是花键连接,有时候甚至采用直齿的渐开线花键,其隔离振动作用需要有相应的结构保护才能发挥作用。如果在结构上安排不恰当,往往造成无益的振动。本节研究转接套齿的长度因素对其振动的影响,说明转接套齿在弹性联轴器功能实现过程中不可忽视的作用。


弹性联轴器动力特性实验在由交流电动机、更速器、平台及电气控制系统组成的旋转实验器上进行。整个弹性联轴器动力特性实验系统,更速器和弹性联轴器间采用尼龙绳连接,这种尼龙绳本身也是一种弹性联轴器,起着传递扭矩和保护实验系统的作用,只不过所传递的扭矩好有限。弹性联轴器是通过套齿花键的加工以及装配,来保护弹性轴与转接套齿间的套齿花键连接为松动连接的。实验系统的测量系统包括弹性联轴器的转速测量、轴承的温度测量和系统的动态特性测量,其中动态特性测量包括支座的振动加速度测量和弹性轴的位移测量。沿弹性联轴器的轴向布置多个电涡流式位移传感器,测量各测点挠度随转速的变化。在支承试验器转子系统的两个支座上安装加速度传感器,测量支座的振动加速度随转子系统旋转速度的变化。转速和温度测量分别是通过光电传感器和焊接在轴承外环上的热电偶实现的。


利用交流电动机驱动,缓慢更加弹性联轴器的转速,在振动水平较高,例如通过临界转速阶段,速度适宜越过套齿花键弹性联轴器是航空发动机设计与试验中常用的结构,本文通过对弹性联轴器进行结构分析、动力特性计算、动力特性实验等工作,深受如下结论:1)为使弹性轴发挥浮动轴的作用,弹性轴两端的花键连接须为松动连接。松动程度取决于花键的结构形式以及加工、装配情况。2)转接套齿的结构形式影响着工作状态下花键连接的松动程度,若转接套齿过长,将会导致松动连接作用的失效。3)若花键连接两轴存在较大的相对弯转变形,将导致松动连接转变为柔性连接,从而改变弹性联轴器的动力特性,并在发动机、减速器、动力装置或者功率吸收装置之间传递振动,并延长了两支承间的转轴长度,从而在较低的转速下产生较大的振动,危害轴系的运行安 全。4)弹性联轴器的动力特性实验证实了松动连接变化为柔性连接的存在,但在弹性联轴器的工作范围内存在弹性轴的弯曲型临界转速是不允许的。5)允许有较大的相对弯转变形是确认套齿花键为松动连接的关键。在花键的结构上采取措施是需要的,如鼓形花键等。