弹性联轴器扭振计算
联轴器输出扭矩计算公式
联轴器输出扭矩计算公式联轴器是一种用于连接两个轴的机械装置，它能够传递扭矩和旋转运动。
在工程领域中，联轴器被广泛应用于各种机械设备中，用于连接传动系统的轴。
在设计和使用联轴器时，计算其输出扭矩是非常重要的，因为它能够帮助工程师确定联轴器的性能和适用范围。
本文将介绍联轴器输出扭矩的计算公式及其应用。
联轴器输出扭矩的计算公式可以通过以下步骤来推导：1. 首先，需要确定联轴器所传递的转矩。
转矩是指物体受到的力矩，它是由外力或内力对物体产生的旋转效应。
在联轴器中，转矩是由传动系统传递给联轴器的，可以通过传动系统的设计参数或者实测数据来确定。
2. 然后，需要确定联轴器的转动惯量。
转动惯量是指物体抵抗转动的能力，它与物体的质量分布和几何形状有关。
在联轴器中，转动惯量可以通过联轴器的设计参数或者几何形状来确定。
3. 最后，可以使用以下公式来计算联轴器的输出扭矩：T = J α。
其中，T表示输出扭矩，J表示联轴器的转动惯量，α表示联轴器的角加速度。
根据牛顿第二定律，扭矩等于转动惯量乘以角加速度。
在实际应用中，联轴器输出扭矩的计算公式可以根据具体的联轴器类型和工况条件进行调整和修正。
不同类型的联轴器具有不同的结构和工作原理，因此其输出扭矩的计算方法也会有所不同。
下面将分别介绍几种常见的联轴器类型及其输出扭矩的计算方法。
1. 弹性联轴器。
弹性联轴器是一种常见的联轴器类型，它具有较好的吸振和减震性能，适用于高速、高精度传动系统。
在弹性联轴器中，输出扭矩的计算可以通过以下公式来进行：T = K Δθ。
其中，T表示输出扭矩，K表示弹性系数，Δθ表示联轴器的角位移。
弹性系数是弹性联轴器的一个重要参数，它反映了联轴器在单位角位移下所产生的弹性变形。
通过测量联轴器的角位移和弹性系数，就可以计算出联轴器的输出扭矩。
2. 齿式联轴器。
齿式联轴器是一种常用于重载传动系统的联轴器类型，它具有较高的扭矩传递能力和较好的耐磨性能。
在齿式联轴器中，输出扭矩的计算可以通过以下公式来进行：T = (π/30) P (d1+d2)/2。
联轴器的螺栓扭矩计算公式
联轴器的螺栓扭矩计算公式联轴器是一种用于连接两个轴的装置，用于传递动力和扭矩。
在安装联轴器时，螺栓扭矩的计算是非常重要的，因为正确的扭矩可以确保联轴器的稳固连接，防止螺栓松动或断裂，从而保证设备的安全运行。
螺栓扭矩计算公式是用来确定联轴器螺栓需要施加的扭矩值，以确保螺栓能够承受联轴器传递的扭矩，并保持稳固的连接。
在计算螺栓扭矩时，需要考虑到联轴器的类型、尺寸、材料以及工作条件等因素。
首先，我们来看一下螺栓扭矩计算的基本公式：T = K D F。
其中，T为螺栓扭矩，单位为牛顿米（N·m）；K为螺栓系数，取决于联轴器的类型和材料；D为螺栓的直径，单位为米（m）；F为螺栓的摩擦力，单位为牛顿（N）。
在实际应用中，螺栓系数K是一个重要的参数，它反映了螺栓材料和连接方式对扭矩的影响。
一般来说，螺栓系数K可以通过实验或参考相关标准来确定。
对于不同类型和规格的联轴器，螺栓系数K也会有所不同。
螺栓的直径D是另一个需要考虑的参数，直径越大的螺栓通常能够承受更大的扭矩。
在计算螺栓扭矩时，需要根据联轴器的设计要求和工作条件来选择合适的螺栓直径。
螺栓的摩擦力F是指螺栓与联轴器之间的摩擦力，它会影响螺栓的紧固效果。
通常情况下，螺栓摩擦力可以通过螺栓的预紧力来计算，预紧力越大，则摩擦力也会越大。
除了上述基本公式外，还需要考虑到一些其他因素，如螺栓的材料、螺纹类型、螺栓的紧固方式等。
这些因素都会对螺栓扭矩的计算产生影响，需要在实际应用中进行综合考虑。
在进行螺栓扭矩计算时，还需要注意以下几点：1. 确定联轴器的工作条件，包括扭矩大小、转速、工作环境等因素。
2. 根据联轴器的类型和规格选择合适的螺栓系数K。
3. 根据联轴器的设计要求和工作条件选择合适的螺栓直径。
4. 确定螺栓的摩擦力，包括预紧力和摩擦系数等参数。
5. 根据实际情况进行综合考虑，调整螺栓扭矩的计算结果。
总之，螺栓扭矩的计算是联轴器安装中非常重要的一环，它直接关系到联轴器的安全运行和使用寿命。
联轴器的设计计算
联轴器的设计计算一、概述联轴器是用来连接两个轴相对旋转或平行位移的装置，可以传递扭矩和运动。
在机械传动系统中，联轴器的设计和计算非常重要，它决定了传动系统的可靠性、效率和寿命。
本文将介绍联轴器的设计和计算方法。
二、设计要求1.承受的扭矩：根据传动装置的要求和工作条件，确定联轴器需要承受的扭矩。
2.轴的直径和长度：根据传动装置的要求和工作条件，确定联轴器轴的直径和长度。
3.连接方式：根据传动装置的要求和工作条件，确定联轴器的连接方式，如齿轮联轴器、弹性联轴器等。
4.工作环境：根据传动装置的工作环境，选择适合的材料和润滑方式。
三、设计计算1.扭矩计算根据传动装置需要传递的扭矩和转速，可以计算出联轴器需要承受的扭矩。
扭矩的计算公式为：T=P/ω其中，T为扭矩（Nm），P为功率（W），ω为角速度（rad/s）。
2.轴的直径和长度计算联轴器轴的直径和长度需要根据承受的扭矩和材料的强度来确定。
根据承受的扭矩和材料的强度，可以计算出轴的直径。
轴的直径计算公式为：d = sqrt[(16 * T) / (π * p * τ)]其中，d为轴的直径（mm），T为扭矩（Nm），p为扭矩传递系数（一般取1.5-2.5），τ为材料的允许应力（MPa）。
根据联轴器的连接方式，可以确定联轴器轴的长度。
在齿轮联轴器中，联轴器轴的长度等于齿轮的轴向厚度。
在弹性联轴器中，联轴器轴的长度需要根据弹性材料的变形和弹性模量来确定。
3.运动计算根据传动装置的工作条件和联轴器的连接方式，可以计算出联轴器的转速和传动比。
在齿轮联轴器中，联轴器的转速和传动比等于齿轮的转速和齿比。
在弹性联轴器中，联轴器的转速和传动比需要根据弹性材料的变形和弹性模量来确定。
4.材料选择根据联轴器的工作环境和工作条件，选择适合的材料。
常用的材料有钢、铸铁、铜、铝等。
材料的选择要考虑到强度、刚性、耐磨性、耐腐蚀性等因素。
另外，根据工作环境和工作条件，选择适当的润滑方式，以减少磨损和摩擦。
高压水泵轴系扭振建模与仿真计算
高压水泵轴系扭振建模与仿真计算摘要：文章以某高压水泵为系统当量模型，分析了其轴系的扭振计算特点；给出了水泵轴系振动计算建模的详细过程和简化方法，通过计算可以得出水泵轴系扭振的各阶固有频率以及关键点的振型。
关键词：高压水泵；轴系扭振；固有频率；振型本文依据轴系振动的基本原理和简化，计算高压水泵轴系扭转振动。
基于集总参数的方法，将实际模型简化成当量系统，该当量系统集中了质量因素，整个系统为弹性系统[1]。
使用系统矩阵法求出该轴系的固有频率及振型，并进一步进行系统的响应计算。
以验证轴系振动交变应力在许用范围内。
1 轴系扭振计算数学模型1.1 轴系扭振计算简化方法在轴系扭转振动的计算中，通常采用集总参数法进行简化建模。
其基本思想是将质量集中于一点，质点与质点之间由无质量的弹簧元件连接，并考虑阻尼的影响。
转化的基本要求要能代表实际轴系的扭振特性，自由振动计算固有频率与实际固有频率基本相同，振型与实际的基本相似。
当实测固有频率与计算值相差大于5%时，应对当量系统进行修正。
由于轴系由多个部分组成，因此将分别介绍响应部件的简化方法[1-3]：1.1.1 传动齿轮、链轮、飞轮、推力盘、螺旋桨、发电机转子、干摩擦片离合器都作为绝对刚体简化为均质圆盘元件，该元件放在各部件重心或几何中心位置。
1.1.2 弹性联轴器、弹性扭振减振器：主动与从动部件分别简化为匀质圆盘元件，他们之间的连接弹簧刚度等于联轴器弹性元件刚度。
1.1.3 轴：按需要适当等分后简化为若干匀质圆盘元件，各元件之间的连接弹簧刚度等于他们之间轴段的刚度。
对于短轴，可将其转动惯量简化为两个圆盘分别放在两端法兰端面位置即可。
1.1.4 齿轮箱：相啮合的两个齿轮简化为一个圆盘元件。
并根据能量守恒原理，将从动齿轮的转动惯量等效为主动齿轮转速下的转动惯量。
同时，其输出端连接的所有部件转动惯量及刚度也要相应等效到变速前的转动惯量及刚度。
1.2 轴系扭振计算简化方法[4-5]如图1所示为推进轴系扭转振动一般模型，根据前述基本原理，第k质量的运动方程可表示为：2 高压水泵轴系扭振计算高压水泵轴系包含有电动机、高弹联轴器、齿轮箱、鼓形齿式联轴器及泵。
轴系扭振
电信号扰动下的轴系扭振摘要本文用一种改进的Riccati扭转传递矩阵结合Newmark-β方法研究非线性轴系的扭转振动响应。
首先，该系统被模化成一系列由弹簧和集中质量点组成的系统，从而建立一个由多段集中质量组成的模型。
第二，通过这种新发展起来的程序可以从系统的固有频率和扭振响应中消除累计误差。
这种增量矩阵法，联合结合了Newmark-β法改进的Riccati扭转传递矩阵法，进一步应用于解决非线性轴系扭转振动的动力学方程。
最后，将一种汽轮发电机组作为一个阐述的例子，另外仿真分析已被应用于分析典型电网扰动下的轴系扭振瞬时响应，比如三相短路，两相短路和异步并置。
实验结果验证了本方法的正确性并用于指导涡轮发电机轴的设计。
关键词：传递矩阵法；Newmark-β法；汽轮发电机轴；电学干扰；扭转振动1.引言转子动力学在很多工程领域起着很重要的作用，例如燃气轮机，蒸汽轮机，往复离心式压气机，机床主轴等。
由于对高功率转子系统需求的持续增长，计算临界转速和动态响应对于系统设计，识别，诊断和控制变得必不可少。
由于1970年和1971年发生于南加州Edison’sMohave电站的透平转子事故，业界的注意力集中在由传动行为导致的透平发电机组内的轴的扭转振动。
当代的大型透平发电机组单元轴系系统是一种高速共轴回转体。
它是由弹性联轴器连接，由透平转子，发电机和励磁机组成。
电力系统故障或操作条件的变化引起的机电暂态过程可能导致轴的扭转振动，而轴的扭转振动对于设计来说是非常重要的。
对于透平发电机轴系扭振的研究，如发生次同步谐振和高速重合，基本的是对固有频率和振动响应的计算的研究。
当前，有限元法和传递矩阵法是最流行的两种分析轴系扭振的方法。
有限元法（FEM）通过二阶微分方程构造出转子系统直接用于控制设计和评估，而传递矩阵法（TMM）解决频域内的动态问题。
TMM使用了一种匹配过程，即从系统一侧的边界条件开始沿着结构体连续的匹配到系统的另一端。
弹性联轴器扭振计算
陈翔硕士生--弹性联轴器扭振理论及其应用的研究来源：减速机信息网时间：2008年8月12日15:35责任编辑：zhangzhengmin第5 章弹性联轴器有限元分析5.1ANSY 概述5.1.1 ANSYS 简介随着计算机技术的高速发展，数值计算在工程中已得到越来越广泛的应用，大型的计算软件，如ANSYS已被广泛应用于结构分析、热力学分析、电磁场分析、流体分析、耦合场分析等领域。
ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。
所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。
一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。
想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。
由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等烦城的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。
使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。
ANSYS是由美国ANSYS公司（世界上最大的有限元分析软件公司之一）世界著名的力学分析专家Orswanson率领科技人员多年研究开发。
它能与多数CAL软件接口，实现数据的共享和交换。
它具有丰富和完善的单元库，材料模型度和求解器．保证了能够高效的求解各类结构的静力、动力、线性和非线性问题、稳态和瞬态热分析及热-结构耦合问题、静态和时变磁场问题、压缩和不可压缩的流体动力学问题以及多耦合场问题。
除具有完全交互式的前后处理功能，它还为用户提供了多种二次开发工具，ANSYS 提供的开发工具包括4个组成部分：参数化程序设计语言（APDL），用户界面设计（UIDL)，用户程序特性（UPFS），ANSYS数据接口。
到80年代初期，国际上较大型的面间工程的有限元通用软件主要有：ANSYS, NASTRAN，ASKA，ADINA，SAP 等。
船舶轴系扭振计算
船舶轴系扭振计算1 已知条件轴系原始资料2 当量系统2.1惯量计算（或给定）2.2 刚度计算（或给定）2.3 当量系统转化，即将系统转化成惯量－刚度系统，并给出当量系统图以及相关参数（见表）当量系统参数3 固有频率计算（自由振动计算并画出振型图）Holzer表4 共振转速计算5强迫振动计算(动力放大系数法的计算步骤)步骤1：激励计算步骤2：计算第1惯性圆盘的平衡振幅步骤3：计算各部件的动力放大系数步骤4：求总的放大系数dr s p e Q Q Q Q Q Q 111111++++= 步骤5：计算第1质量的振幅A ＝Q ×A 1st步骤6：轴段共振应力计算101,A k k ⋅=+ττ步骤7：共振力矩计算 步骤8：非共振计算22221111⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ccst n n Q n n A A步骤9：扭振许用应力计算（按CCS96规范） 步骤10：作出扭振应力或振幅－转速曲线能量法计算步骤：步骤1 相对振幅矢量和的计算（如为一般轴系，可省略）步骤2 激励力矩计算M v （若为柴油机轴系，方法同动力放大系数法步骤1；若为一般轴系，则已知条件给定） 步骤3：激励力矩功的计算 ∑=k T A M W απν1 步骤4：阻尼功的计算 各部件的阻尼功部件外阻尼功的计算：步骤5：阻尼力矩功W c 的计算(为系统各部件总阻尼功之和)+++++=cr cs cp cd ce c W W W W W W步骤6：求第1质量振幅A1 cT W W A =1 步骤7－11同动力放大系数法步骤6－10 强迫振动计算结果表：6 一缸不发火的扭振计算1）不发火气缸的平均指示压力近似为零，相应的气体简谐系数为bv ；其他气缸的平均指示压力pimis 为：i imis p z zp 1-=N/mm2；式中：z-气缸数,pi 按前面计算公式计算。
2）相应的Cimis 为：v imis v imisb p a C +=3）一缸不发火影响系数为:∑∑=aC a C misimisνγ式中：Cv 、Cvmis ——分别为正常发火与一缸不发火时的简谐系数；∑a 、∑misa 分别为正常发火与一缸不发火时的相对振幅矢量和，其中∑mis a 按下式计算： ∑∑∑==+=z k z k k k k k k k mis a a a 112,12,1)cos ()sin (νζβνζβ不发火缸vmiskC b νβ=，其他气缸为1；4）一缸不发火的振幅、应力和扭矩：第1质量振幅为： 11A A mis γ=轴段应力为：1,!,1++=k k k misk γττ齿轮啮合处振动扭矩为：G gmis T T γ=弹性联轴器振动扭矩为：R rmisT T γ=7 柴油机激励的不均匀柴油机各缸在允许误差范围内存在各缸负荷不均匀情况。
船舶轴系扭振计算(精)
船舶轴系扭振计算1 已知条件轴系原始资料2 当量系统2.1惯量计算（或给定） 2.2 刚度计算（或给定）2.3 当量系统转化，即将系统转化成惯量－刚度系统，并给出当量系统图以及相关参数（见表）当量系统参数3 固有频率计算（自由振动计算并画出振型图）Holzer表4 共振转速计算5强迫振动计算(动力放大系数法的计算步骤) 步骤1：激励计算步骤2：计算第1惯性圆盘的平衡振幅步骤3：计算各部件的动力放大系数步骤4：求总的放大系数1Q=1Qe+1Qp+1Qs+1Qr+1Qd步骤5：计算第1质量的振幅A＝Q×A1st步骤6：轴段共振应力计算τk,k+1=τ0⋅A1步骤7：共振力矩计算步骤8：非共振计算A1=⎡⎢1-⎢⎣A1st2⎛n⎫⎤1 ⎪⎥+2 n⎪Q⎝c⎭⎥⎦2⎛n⎫⎪ n⎪⎝c⎭2步骤9：扭振许用应力计算（按CCS96规范）步骤10：作出扭振应力或振幅－转速曲线能量法计算步骤：步骤1 相对振幅矢量和的计算（如为一般轴系，可省略）步骤2 激励力矩计算Mv（若为柴油机轴系，方法同动力放大系数法步骤1；若为一般轴系，则已知条件给定）步骤3：激励力矩功的计算WT=πMνA1∑αk 步骤4：阻尼功的计算各部件的阻尼功部件外阻尼功的计算：步骤5：阻尼力矩功Wc的计算(为系统各部件总阻尼功之和)Wc=Wce+Wcd+Wcp+Wcs+Wcr+步骤6：求第1质量振幅A1 A1=WTWc步骤7－11同动力放大系数法步骤6－10 强迫振动计算结果表：6 一缸不发火的扭振计算1）不发火气缸的平均指示压力近似为零，相应的气体简谐系数为bv；其他气缸的平均指示压力pimis为：pimis=zz-1pi N/mm2；式中：z-气缸数,pi按前面计算公式计算。
2）相应的Cimis为：Cimis=avpimis+bv3）一缸不发火影响系数为:γ=Cimis a∑mis Cν∑a式中：Cv、Cvmis——分别为正常发火与一缸不发火时的简谐系数；∑ a、∑amis分别为正常发火与一缸不发火时的相对振幅矢量和，其中∑amis按下式计算：∑ amis=zz(∑βkaksinνζk=1)+(∑βkakcosνζ1,kk=12) 1,k2不发火缸βk=bνCvmis，其他气缸为1；4）一缸不发火的振幅、应力和扭矩：第1质量振幅为：A1mis=γA1轴段应力为：τ1misk,k+!=γτk,k+1齿轮啮合处振动扭矩为：Tgmis=γTG弹性联轴器振动扭矩为：Trmis=γTR7 柴油机激励的不均匀柴油机各缸在允许误差范围内存在各缸负荷不均匀情况。
联轴器扭矩计算公式
联轴器扭矩计算公式联轴器是一种广泛应用于机械传动领域的装置，用于连接两个轴并传递扭矩。
在设计和选择联轴器时，了解其扭矩计算公式是非常重要的。
本文将介绍联轴器扭矩计算公式的相关知识，并探讨其应用。
一、联轴器扭矩计算公式的基本原理联轴器扭矩的计算基于扭矩平衡的原理。
当两个轴通过联轴器连接时，扭矩在轴和联轴器之间传递。
扭矩的传递会导致联轴器产生变形，产生一定的应力。
因此，通过计算联轴器的扭矩，可以评估其是否能够满足设计要求。
联轴器扭矩计算公式的推导基于材料力学和弹性力学的原理。
根据联轴器的几何形状和材料特性，可以得到以下扭矩计算公式：1. 弹性联轴器的扭矩计算公式对于弹性联轴器，其扭矩计算公式可以表示为：T = K × τ × d × l其中，T为联轴器的扭矩，K为联轴器的扭矩系数，τ为剪切应力，d为联轴器的直径，l为联轴器的长度。
2. 弹性塑性联轴器的扭矩计算公式对于弹性塑性联轴器，其扭矩计算公式可以表示为：T = K × τ × d × l × η其中，T为联轴器的扭矩，K为联轴器的扭矩系数，τ为剪切应力，d为联轴器的直径，l为联轴器的长度，η为联轴器的强度折减系数。
三、联轴器扭矩计算公式的应用联轴器扭矩计算公式的应用可以帮助工程师评估联轴器的性能和可靠性，从而选择合适的联轴器。
在应用过程中，需要确定联轴器的参数，如直径、长度和材料特性，并结合实际工况计算扭矩。
1. 确定联轴器的参数在计算扭矩之前，需要准确地确定联轴器的参数。
这包括联轴器的直径、长度和材料特性。
直径和长度是联轴器的几何参数，直接影响联轴器的刚度和传递扭矩的能力。
材料特性包括联轴器的材料强度和弹性模量，对联轴器的可靠性和变形特性有重要影响。
2. 计算扭矩根据联轴器的几何参数和工作条件，可以计算扭矩。
利用联轴器扭矩计算公式，将参数代入公式中进行计算。
根据计算结果，可以评估联轴器是否能够满足设计要求。
橡胶套筒弹性联轴器扭振动态特性计算_陈翔
1995(2):3 - 205.
收稿日期 :2005-05-21
(上接第 80页 )
3 结论
通过 ANSYS模
拟得出的结果与理
论计算结果进行比
较 , 误差在很小的
范围内, 由此证明
o f Science and Techno logy, Shanghai 200237, CHN)
Ab strac t T he torsional v ibration dynam ic characteristics and in te rnal stress o f e la stic coupling we re ca lcu la ted th rough setting m echanica lm ode l, and m ake sim ulation w ith ana ly ses in ang le spped to va lida te the theo re tica l result by setting appropriate pa-
称为临界阻尼 , 设 rc =2 C /Ip , ε=r /rc , 则 : 当 ε<1时 , 称为欠阻尼情况 , 式 (6)有共扼复根 ,
式 (4)的解为 : φ =exp{- ε C Ip t}[ A1 co s( C Ip 1 - ε2 t) +
A2 sin( C Ip 1 - ε2 t)] +φc 当 ε>1时 , 称为过阻尼情况 , 式 (6)具有两个实
5 结论
1)液压胀形桥壳许用弯曲屈服应力较普通桥壳 提高了 77.95%, 第一次缩径后提高了 54.15%, 为总 硬化程度的 86.62%, 后继工序对材料强化影响较小 , 故在满足工艺要求情况下可以减少工序 , 一次缩径成 形。
总工解惑——弹性联轴器的选型计算
总工解惑——弹性联轴器的选型计算一、什么是联轴器用于连接驱动装置与被驱动装置，以达到将驱动装置的转动传递到被驱动装置的产品。
驱动装置一般是：电动机、柴油机、蒸汽机等，或是齿轮箱。
被驱动装置就非常多了，常见的有丝杠、水泵、空压机、鼓风机、轮毂、齿轮箱等。
为什么需要用挠性联轴器安装驱动装置与被驱动装置时不能保证两根轴完全对中。
即使安装时精度很高，但随着设备运行时间久了，不能避免设备基座沉降或偏移，从而在两轴间出现偏差。
轴间偏差一般体现在3个方向：角向、轴向、径向。
同时，驱动装置的非均衡输出的扭力（即扭力振动）也被考虑为轴间偏差的一种。
两轴的不对中会造成设备运转时震动加剧、噪声增大、加剧轴上轴承的磨损甚至损坏油封。
同时，由于两轴的不对中而产生的应力也会增加轴的负荷，长此以往将严重影响轴及设备的寿命。
为避免以上情况出现，保护后继设备，需要在两轴间设立一种挠性连接，来容忍和适当补偿这种偏差——这就是挠性联轴器。
挠性联轴器通过其中弹性部件的变形来承受偏差产生的额外应力，同时有效传输动力。
根据不同方向的偏差、传递不同的动力、运用于不同的场合等要求，Banna设计了多种不同结构形式的联轴器。
联轴器的分类：刚性联轴器挠性联轴器还分别有非金属挠性联轴器与金属联轴器刚性联轴器即将两根设备轴以刚性的方式来连接，仅起到传递动力的作用，没有任何补偿轴间偏差的作用。
因此刚性联轴器具有较高的传动精度（能同步传动），但不具备保护后继设备的功能。
典型产品：套筒式联轴器挠性联轴器不仅能够传递动力，其中的挠性部件还能够有效容忍和补偿轴间的偏差，部分挠性联轴器还能有效缓解设备震动。
因此虽然部分联轴器不能完全同步传动，但挠性联轴器的最大好处在于能够保护后继设备，延长设备的使用寿命。
非金属弹性联轴器：优点：扭力柔软，能承受的偏移量比全金属产品更大；良好的缓解震动、吸收冲击的能力；无须日常润滑和维护；有多种形式和材质的弹性体可供选择以满足不同的需要；对轴上轴承的反作用力较小；相对全金属产品，同样的开孔要求情况下，非金属产品价格更低。
轴系部件的扭振参数计算
轴系部件的扭振参数计算采用集总参数模型进行常规传动装置的扭振计算，该种模型由三部分组成：有惯量的质量、无惯量的刚度和无质量阻尼。
对轴系中各部件的扭振参数提取，然后按连接顺序拼接在一起，形成完整的集总参数模型。
1)柴油机曲轴曲轴集总参数模型的刚度、惯量和阻尼系数由生产厂家提供。
2)高弹联轴节高弹联轴节的转动惯量和刚度原则上可由生产厂提供。
弹性联轴节应把主、被动部分分为两个集中质量，扭转振动计算时，高弹刚度为两集中质量间的刚度值。
弹性元件的转动惯量则可一分为二分别记入主、从动部分内。
3)齿轮箱齿轮箱轴系模型刚度、惯量和阻尼系数由生产厂家提供。
齿轮的啮合刚度很大，一般可取系统中最大刚度的1000倍。
4)万向联轴器万向联轴器的转动惯量可以分别平均加在其两端的集中质量上。
万向轴的刚度值作为两集中质量间的刚度值。
（阻尼系数取为0）5)中间连接轴、推力轴、螺旋桨轴对于推力轴、中间轴、艉轴和螺旋桨轴等中间连接轴的转动惯量，可把它的转动惯量平均分配到两相邻集中质量上。
每相邻两集中质量点之间轴的刚度值作为该两集中质量间的刚度值。
在没有模型、图纸或者不具备有限元建模的情况下，可以应用理论计算公式计算轴段的刚度。
（阻尼系数取为0）按空心圆锥结构计算各中间轴段的惯量和柔度，轴长为L，一端的外径D1和内径d1，另一端的外径D2和内径d2，材料密度ρ。
轴段较长时，均分成N段轴处理，均分轴段按前后顺序编号1、2、…、i、…、N，则第i段轴的惯量刚度计算公式如下：第i段轴，记一端的外径D i1和内径d i1，另一端的外径D i2和内径d i2，则D i1=D1−i−1N(D1−D2)d i1=d1−i−1N(d1−d2)D i2=D1−iN(D1−D2)d i2=d1−iN(d1−d2)材料的弹性模量E，泊松比μ，剪切弹性模量G，有如下关系G=E2(1+μ)计算要求 D i2>D i1，d i2>d i1，其刚度为K i=3NπG32L[D i1D i231+D i2D i1+(D i2D i1)2−d i1d i231+d i2d i1+(d i2d i1)2]当D1=D2，d1=d2时，其转动惯量为I i=π32NρL(D i14−d i14)当D1≠D2，d1≠d2时，其转动惯量为I i=π160NρL[(D i12+D i1D i2+D i22)(D i15−D i25)D i13−D i23−(d i12+d i1d i2+d i22)(d i15−d i25)d i13−d i23]6)飞轮、推力盘和法兰盘等如飞轮、推力盘、法兰盘等部件作为刚体考虑，只记其转动惯量，以该部件中心线作为质量的集中点。
第三节 轴系的扭转振动分析
轴系的扭转振动
船舶推进轴系是一个既有扭转弹性、又 有回转质量的扭转振动系统。轴系扭转振 动为边旋转边做周向来回振动，不可避免。 规范要求：功率大于 220KW的柴油机推进系 统、额定功率大于 110KW的柴油机发电系统 要进行扭振计算并提交审查及实船测量， 如计算及测试超过规定必须采取避振和减 振措施
五 轴系扭转振动的减振措施
一、船舶轴系扭转振动许用应力和许用扭矩 1转速比r=共振转速/标定转速=nc /ne 2持续运转工况0ｒ1.0 3危险临界转速 1）扭振应力或扭矩超过持续运转的许用值时的共振转 速 2）防止措施： （1）设转速禁区；（2）禁区内不应 持续运转，允许快速超越；（3）转速表用红色标明， 并在操纵台前设示告牌 4常用转速ｒ＝0.8－1.05范围内不允许存在转速禁区。 在ｒ＝0.9－1.03范围内应尽可能不用减小振幅的方 法来消除转速禁区
4封缸运行时的扭振特点 1）封缸运行类型 （1）单缸停油，运动件未拆除 （2）损坏运动件拆除 2）相应扭振特点 （1）运动件未拆除较常见，使扭振振幅和扭振应 力增大，即扭振恶化 （2）运动件拆除对扭振影响最严重，使转动惯量 减小，固有频率、固有振型发生变化，扭振振 幅、应力增大 5现代船用大型柴油机的扭振特点 使轴系扭转振动加剧，中间轴产生过大的扭 振振幅和扭振附加应力
1）由强制振动φ１与有阻尼自由扭振φ２两种 简谐振动合成，经过一定时间后φ２消失， 只剩下强制振动φ１ 2）强制振动φ１是由激振力矩Mt激起的，且其 圆频率与激振力矩圆频率相同，即皆为同一 个ω 3）A１的大小主要取决于扭摆的自振圆频率ωe 与阻尼比n。在无阻尼(n→０）情况下，若 ωe＝ω，则振动振幅A１→∞；在有阻尼情 况下，若ωe＝ω，则A１不会无限大，但也 为最大值，称系统共振
联轴器型号的计算公式是
联轴器型号的计算公式是
首先，我们需要了解联轴器的基本参数。
联轴器的型号通常由其尺寸、扭矩和
转速等参数来确定。
常见的联轴器类型有齿轮联轴器、弹性联轴器、蜗轮联轴器等，它们在传递动力和扭矩时有不同的特点和计算方法。
对于齿轮联轴器来说，其型号的计算公式如下：
P = (9550 T) / (n m)。
其中，P为功率（千瓦），T为扭矩（牛顿·米），n为转速（转/分钟），m
为传动比。
通过这个公式，我们可以根据给定的扭矩、转速和传动比来计算出所需的功率，从而确定合适的齿轮联轴器型号。
而对于弹性联轴器来说，其型号的计算公式略有不同：
P = (9550 T) / (n K)。
其中，P为功率（千瓦），T为扭矩（牛顿·米），n为转速（转/分钟），K
为弹性联轴器的转矩容许系数。
通过这个公式，我们可以根据给定的扭矩、转速和转矩容许系数来计算出所需的功率，从而确定合适的弹性联轴器型号。
除了上述的计算公式外，还需要考虑一些其他因素，如工作环境、安装方式、
轴的对中精度等。
这些因素都会影响联轴器的选择和使用，因此在计算联轴器型号时需要综合考虑这些因素。
总的来说，联轴器型号的计算涉及到功率、扭矩、转速等多个参数，通过合适
的计算公式和综合考虑其他因素，可以确定出最适合的联轴器型号。
在工程设计中，选择合适的联轴器型号对于设备的正常运行和性能发挥至关重要，因此工程师需要对联轴器的计算方法和相关知识有所了解，以确保选择出最合适的联轴器型号。
联轴器减振能力计算公式
联轴器减振能力计算公式
联轴器减振能力的计算公式通常由制造商根据其设计和测试所得
确定，不同类型的联轴器具有不同的减振能力计算公式。
一般来说，
联轴器的减振能力与其设计参数，包括轴承间隙、扭矩传递系数、润
滑状况等有关。
以下是几种常见联轴器的减振能力计算公式：
1.弹性联轴器：常见的弹性联轴器如齿轮联轴器、弹簧联轴器等，在设计过程中通常参考弯曲刚度、材料的承载能力等参数来计算减振
能力。
2.隔离式联轴器：隔离式联轴器通过可以消除轴线上的振动传递，通常会考虑到轴的质量、转动频率、隔振片和隔振垫的材料参数等因
素来计算减振能力。
3.液力耦合器：液力耦合器通过液体传递动力，具有较好的减振
效果。
其减振能力可以参考液力传动功率、液力耦合器的参数如填充
系数等来计算。
需要注意的是，联轴器的减振能力计算公式仅是理论上的参考，实际情况会受到使用环境、负载特性、物料参数变化等诸多因素的影响。
因此，在具体设计和选择联轴器时，应综合考虑这些影响因素，并参考制造商提供的相关数据和指导。
船舶轴系扭振计算步骤2008
船舶轴系扭振计算的一般步骤（能量法和放大系数法）1 已知条件轴系原始资料2 当量系统2.1惯量计算（或给定）2.2 刚度计算（或给定）2.3 当量系统转化，即将系统转化成惯量－刚度系统，并给出当量系统图以及相关参数（见表）当量系统参数3 固有频率计算（自由振动计算并画出振型图）Holzer表4 共振转速计算5强迫振动计算(动力放大系数法的计算步骤) 步骤1：激励计算步骤2：计算第1惯性圆盘的平衡振幅步骤3：计算各部件的动力放大系数步骤4：求总的放大系数dr s p e Q Q Q Q Q Q 111111++++= 步骤5：计算第1质量的振幅A ＝Q ×A 1st步骤6：轴段共振应力计算101,A k k ⋅=+ττ步骤7：共振力矩计算步骤8：非共振计算22221111⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=ccst n n Q n n A A步骤9：扭振许用应力计算（按CCS96规范） 步骤10：作出扭振应力或振幅－转速曲线6强迫振动计算(能量法的计算步骤)步骤1 相对振幅矢量和的计算（如为一般轴系，可省略）步骤2 激励力矩计算M v （若为柴油机轴系，方法同动力放大系数法步骤1；若为一般轴系，则已知条件给定） 步骤3：激励力矩功的计算 ∑=k T A M W απν1 步骤4：阻尼功的计算 各部件的阻尼功部件外阻尼功的计算：步骤5：阻尼力矩功W c 的计算(为系统各部件总阻尼功之和)+++++=cr cs cp cd ce c W W W W W W步骤6：求第1质量振幅A1 cT W W A =1 步骤7－11同动力放大系数法步骤6－10 强迫振动计算结果表：7 一缸不发火的扭振计算1）不发火气缸的平均指示压力近似为零，相应的气体简谐系数为bv ；其他气缸的平均指示压力pimis 为：i imis p z zp 1-=N/mm2；式中：z-气缸数,pi 按前面计算公式计算。
联轴器扭矩计算
联轴器扭矩计算
选择联轴器的主要依据是传递的最大扭矩，传递的最大扭矩应小于或等于许用扭矩值，最大扭矩的确定应考虑机器制动所需加减速扭矩和过载扭矩。
但是往往因为在设计时资料不足或分析困难，最大扭矩不易确定，此时可按计算扭矩选用。
即计算扭矩不超过许用扭矩值。
计算扭矩Tc可用下式求出：
Tc=KT T=9550×Pw/n=7020×PH/n
式中T=理论扭矩N.m
K---工作情况系数，可参考JB/ZQ4383-86 《联轴器的载荷分类及工作情况系数》选用，
通常1﹤K﹤5。
Pw ---驱动功率；Kw；PH---驱动功率：马力n----转速rpm
选用联轴器有关的系数（Ｋ值）。
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陈翔硕士生--弹性联轴器扭振理论及其应用的研究来源：减速机信息网时间：2008年8月12日15:35责任编辑：zhangzhengmin第5 章弹性联轴器有限元分析5.1ANSY 概述5.1.1 ANSYS 简介随着计算机技术的高速发展，数值计算在工程中已得到越来越广泛的应用，大型的计算软件，如ANSYS已被广泛应用于结构分析、热力学分析、电磁场分析、流体分析、耦合场分析等领域。
ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。
所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。
一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。
想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。
由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等烦城的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。
使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。
ANSYS是由美国ANSYS公司（世界上最大的有限元分析软件公司之一）世界著名的力学分析专家Orswanson率领科技人员多年研究开发。
它能与多数CAL软件接口，实现数据的共享和交换。
它具有丰富和完善的单元库，材料模型度和求解器．保证了能够高效的求解各类结构的静力、动力、线性和非线性问题、稳态和瞬态热分析及热-结构耦合问题、静态和时变磁场问题、压缩和不可压缩的流体动力学问题以及多耦合场问题。
除具有完全交互式的前后处理功能，它还为用户提供了多种二次开发工具，ANSYS 提供的开发工具包括4个组成部分：参数化程序设计语言（APDL），用户界面设计（UIDL)，用户程序特性（UPFS），ANSYS数据接口。
到80年代初期，国际上较大型的面间工程的有限元通用软件主要有：ANSYS, NASTRAN，ASKA，ADINA，SAP 等。
以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，是一个多用途的有限元法分析软件，它可广泛的用于核工业、铁道、石油化工，航空航天、机械制造、能源，汽车交通，国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。
该软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分。
它包含了前置处理、解题程序以及后置处理，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。
5.1.2 ANSYS的基本使用ANSYS有两种模式：一种是交互模式（Interactive Mode)，另一个是非交互模式( Batch Mode）。
交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建模、保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特别原因皆用交互模式。
但若分析的问题要很长时间，如一、两天等，可把分析问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分析。
ANSYS 基本对象的构成：1）节点（Node ) ：就是考虑工程系统中的一个点的坐标位置，构成有限元系统的基本对象。
具有其物理意义的自由度，该自由度为结构系统受到外力后，系统的反应。
(2）元素（Element) ：元素是节点与节点相连而成，元素的组合由各节点相互连接。
不同特性的工程统，可选用不同种类的元素，ANSYS提供了一百多种元素，故使用时必须慎重选择元素型号。
(3）自由度（Degree Of Freedom) ：上面提到节点具有某种程度的自由度，以表示工程系统受到外力后的反应结果。
5.1.3 ANSYS 架构及命令ANSYS构架分为两层，一是起始层（Begin Level) ，二是处理层（Processor Level）。
这两个层的关系主要是使用命令输入时，要通过起始层进入不同的处理器。
处理器可视为解决问题步骤中的组合命令，该软件主要包括三个处理器模块：前处理模块、分析计算模块和后处理模块。
(1）前置处理（General Preprocessor, PREP7)这个模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型。
ANSYS 程序提供了两种实体建模方法：自顶向下与自底向上。
其过程如下：①建立有限元模型所需输入的资料，如节点、坐标资料、元素内节点排列次序②材料属性③元素切割的产生(2）求解模块SOLUTION前处理阶段完成建模以后，在求解阶段，用户可以定义分析类型、分析选项、载荷数据和载荷步选项，然后开始有限元求解。
其步骤为：①施加载荷和约束条件②定义载荷步并求解(3）后置处理（General Postprocessor , POSTI1)POST用于静态结构分析、屈曲分析及模态分析，将解题部分所得的解答如：变位、应力、约束反力等资料，通过友好的用户界面，进行图形显示和数据列表显示。
后处理的图形显示可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、等位移图、等应力图等多种显示方式进行图形输出。
ANSYS 软件提供的分析类型如下：(l）结构静力学分析：用来求解外载荷引起的位移、应力和力(2）结构动力学分析：用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。
(3）结构非线性分析：对结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化的情况。
利用ANSYS软件在计算机上进行有限元件分析的流程图如下图5.1所示：5.2ANSYS建模该课题研究的弹性联轴器造型如下图5.2：在ANSYS中建立模型，先通过建立如5.2所式二分之一的剖面图，通过绕中轴线旋转建立模拟模型如下图5.35.3单元选择和网格划分由于模型是三给实体模型，故考虑选择三维单元，模型中没有圆弧结构，用六面体单元划分网格不会产生不规则或者畸变的单元，使分析不能进行下去，所以采用六面体单元。
经比较分析，决定采用六面体八结点单元SOLID185，用自由划分的方式划分模型实体。
课题主要研究对象是联轴器中橡胶元件，在自由划分的时候，中间件2网格选择最小的网格，smart size设置为1，两端铁圈的smart size设置为6，网格划分后模型如图5.4。
5.4边界约束建立柱坐标系R-θ-Z，如5-5所示，R为径间，Z为轴向选择联轴器两个铁圈的端面，对其面上的节点进行坐标变换，变换到如图5.5所示的柱坐标系，约束节点R，Z方向的自由度，即节点只能绕Z轴线转5.5联轴器模态分析模态分析用于确定设计中的结构或者机器部件振动特性（固有频率和振型），也是瞬态变动力学分析和谐响应分析和谱分析的起点。
在模态分析中要注意：ANSYS模态分析是线性分析，任何非线性因素都会被忽略。
因此在设置中间件2的材料属性时，选用elastic材料。
5.5.1联轴器材料的设置材料参数设置如下表5-1：表5.1材料参数设置表5.1材料参数设置5.5.2联轴器振动特性的有限元计算结果及说明求解方法选择Damped方法，频率计算结果如表5-2，振型结果为图5.6：表5.2固有频率(l）一阶振型频率为40.199Hz,振型表现为大铁圈和中间件顺时针旋转（从小铁圈观察），小铁圈逆时针旋转。
(2)二阶振型频率为73.632Hz, 振型表现为大铁圈，中间件和小铁圈同时顺时针旋转（从小铁圈观察）。
(3）三阶振型频率为132.42Hz，振型表现为大铁圈和小铁圈同时逆时针旋转（从小铁圈看），中间件顺时针旋转，由上图我们可以发现，在这个频率下是联轴器最容易发生断裂。
(4）四阶振型频率为197.34Hz，振型表现为大铁圈，中间件和小铁圈同时逆时针旋转（从小铁圈观察）。
5.6 联轴器瞬态动力学分析为了简化计算方法和节省计算用时，首先对联轴器的模型进行简化。
因为铁圈上的螺孔的存在会大大的影响计算的复杂程度和时间，但对计算结果的影响却微乎其微，所以决定建模时省略螺孔。
简化后的模型网格划分后如下图5.7:由于橡胶的特殊机械性能，在进行计算机模拟时，必需把非线性因素考虑进去。
5.6.1 非线性分析的基本信息ANSYS程序应用NR（牛顿-拉斐逊）法来求解非线性问题．在这种方法中，载荷分成一系列的载荷增量．载荷增量施加在几个载荷步．图5.8说明了非线性分析中的完全牛顿-拉斐逊迭代求法，共有2个载荷增量。
在每次求解前，NR方法估算出残差矢量，这个矢量回复力（对应于单元应力的载荷）和所加载和的差值，程序然后使用不平衡载荷进行线性求解，且检查收敛性．如果不满足收敛准则，重新估算非平衡载荷，修改刚度矩阵，获得新的解答．持续这种迭代过程直到问题收敛。
ANSYS程序提供了一系列命令来增强问题的收敛性，如线性搜索，目动载荷步，二分等，可被激活来加强问题的收敛性，如果得不到收敛，那么程序试图用一个较小的载荷增量来继续计算。
非线性求解被分成三个操作级别：载荷步，子步和平衡迭代．（1）顶层级别由在一定“时间”范围内用户明确定义的载荷步组成．假定载荷在载荷步内线性地变化。
（2）在每一个载荷步内，为了逐步加载，可以控制程序来多次求解（子步或者时间步）。
（3）在每一子步内，程序将进行一系列的平衡迭代以获得收敛的解。
下图5.9说明了一段用于非线性分析的典型的载荷历史。
5.6.2非线性材料的模拟材料非线性包括塑性，超弹性，蠕变等，非线性应力应变关系是非线性结构行业的普通原因，如图5.10：橡胶是高度非线性的弹性体，应力应变关系较为复杂，在本课题中采用工程中广泛采用Mooent-Rivlin2参数模型进行橡胶材料的模拟，参数包括C10和C01。
5.6.2.1Mooey-Rivlin常数测量的理论基础超弹性材料是指具有应变能函数的一类材料数，对应变分量的导数决定了对应的应力量。
应变能函数W为应变或变形张量的纯量函数，W对应变分量的导数决定了对应的应力量，即：式中S ij——第二类Piola-Kirchhoff应力张量的分量W——单位未变形体积的应变能函数E ij——Green应变张量的分量C ij——变形张量的分量式（5-1）为超弹性材料的本构关系，可以看出，建立本构关系就是要建立应变能函数的表达式。
Mooney-Rivlin模型是1940看由Mooeny提出，后由Rivlin发展的。
其中一般形式为式中C rs——材料常数I1，I2——Cauchy变形张量的不变量超弹性不可压缩材料的本构方程可表示为：式中σij——Cauchy(真实)应力张量的分量P——静水压力δij——Korneker算符下面假设取变形的主方向为坐标轴方向，则Cauchy变形张量用矩阵形式表示为：式中λ1——i方向的主伸长比式中εi——i方向工程应变主值所以C ij的不变量表示为由不可压缩条件：，考虑薄式片受简单拉伸的情况，即试片一个方向受拉力，另两个方向自由，假设受拉方向为1，则有：给定伸长比λ2=λ,则：由式（5-13）解出P代入式（5-12）得：根据所取W的具体形式，可求出的表达式，其中含有材料常数，由试验数据求得各伸长比及对应的应力，将多个试验点的λ和σ11代入式（5-14），可求得这些材料常数值。