高彈性聯(lián)軸器沖擊特性試驗研究

針對船舶動力系統(tǒng)中典型高彈性聯(lián)軸器,結(jié)合橡膠隔振器的沖擊特性研究方法,考慮高彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)形式和負載情況的特別性,利用沖擊試驗臺進行了沖擊試驗研究。建立了高彈聯(lián)軸器沖擊剛度和沖擊變形等沖擊特性的測試、數(shù)據(jù)處理和分析方法。深受的高彈聯(lián)軸器沖擊特性及特性參數(shù),可作為傳動裝置抗沖擊設(shè)計的參考依據(jù)。

在船舶動力傳動裝置中,高彈性聯(lián)軸器的沖擊剛度、位移補償量和萬向聯(lián)軸器的位移補償量都是動力系統(tǒng)在抗沖擊方案設(shè)計階段較重要的參數(shù),傳動元件對系統(tǒng)抗沖擊性能的影響也主要體現(xiàn)在這些方面。萬向聯(lián)軸器的位移補償量參數(shù)在選型和設(shè)計階段即可深受,而高彈性聯(lián)軸器的沖擊剛度、沖擊變形等抗沖特性研究在國內(nèi)還是空白,成為傳動裝置抗沖擊設(shè)計中急需突破的瓶頸,否則傳動裝置抗沖擊設(shè)計無法效果優(yōu)良開展。

在本高彈性聯(lián)軸器的沖擊性能研究中,選取船舶動力系統(tǒng)中常用的LH型聯(lián)軸器,進行軸向沖擊試驗。試驗測點布置,在輔臺面上方安裝加速度傳感器,由測得的加速度推算高彈受到的沖擊力,在高彈兩端之間安裝位移傳感器測量高彈在沖擊過程中的變形,此外在高彈兩端、主臺面上分別布置加速度傳感器,用作輔助測量。其中加速度傳感器選用傳感器,測量峰值可達±750g,頻率范圍為1～18kHz;位移傳感器選用電阻傳感器,量程為50mm。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)通過以上對LH型高彈性聯(lián)軸器的軸向沖擊試驗研究,不僅深受了該類型高彈的一系列沖擊特性曲線、設(shè)計參數(shù),建立了高彈沖擊特性研究的試驗方法,而且由表1可以看出:當沖擊加速度峰值,即較大沖擊力在之間變化時,沖擊力峰值越大,高彈較大壓縮變形也越大,參考剛度則越小;當沖擊加速度峰值在125～149m/s2,即較大沖擊力在76229～89882N之間變化時,沖擊力峰值越大,高彈較大壓縮變形越小,參考剛度則越大。可見,該類型高彈不同于橡膠隔振器的沖擊剛度變化趨勢一致性,而是由于其橡膠部件和膜片組件的串聯(lián)耦合,使其呈現(xiàn)了沖擊狀態(tài)下的剛度多趨勢變化特性。這一特性使高彈的沖擊剛度等參數(shù)不可以類似隔振器通過經(jīng)驗系數(shù)預(yù)估,而須通過沖擊試驗進行研究,只有深受了給定沖擊環(huán)境下高彈性聯(lián)軸器的特性參數(shù),才能保護船舶動力系統(tǒng)抗沖擊設(shè)計的優(yōu)良性。