简介高弹性联轴器在船舶动力装置中的使用
杭齿HGT系列高弹性联轴器
HGT系列高弹性联轴器是一种扭转型高弹性联轴器，它可以补偿相邻机械轴线的轴向位移、径向位移及角位移。
它通过弹性元件传递扭矩，可调节动力系统的扭转特性。
HGT系列高弹性联轴器，它以橡胶为主要传扭元件，弹性大、刚度小，在径向、轴向和角向均有良好的补偿能力，并能有效地吸收震动，降低共振转速，改善轴系的工作状况，延长设备的维修周期和使用寿命，特别适用于以柴油机为主动力的动力传动装置中。
HGT系列高弹性联轴器主要由弹性传扭元件、膜片部件及联接件组成。
它根据结构尺寸及轴系要求将弹性元件布置成单排及多排结构形式，每排弹性元件又由多个扇形块组成。
多排结构形成的联轴器其扇形的弹性元件采用交错布置的方式，能使联轴器获得良好的通风和冷却条件，扇形块结构亦便于联轴器的安装及弹性元件的更换。
膜片部件由多片优质弹簧钢板材制成的圆环状零件组成，布置在弹性元件后端，以承受轴向位移。
本公司生产的HGT系列高弹性联轴器额定扭矩范围为TKN=8~200kN.m。
弹性元件单件为扇形，四件一组，留间隙布置呈环状，多排结构动态刚度小，并联时交叉布置，有利于通风散热。
膜片部件可衰减轴向反作用力，起到保护主、辅机的作用。
I、II、III型轴向尺寸不同，安装方法不同，以适应不同安装空间和不同工况。
HGT(S)质量、转动惯量、尺寸表（表中带*的数值仅对应图三、图四）。
表中尺寸仅供参考，如有更改恕不另行通知。
HGT(S)技术参数表：。
弹性联轴器型号
弹性联轴器型号弹性联轴器是一种用于连接两个旋转轴的装置，可以在轴之间传递动力或扭矩的同时，减少振动和冲击。
弹性联轴器的类型繁多，每种型号都有其独特的特点和适用范围。
本文将介绍几种常见的弹性联轴器型号，包括其结构、特点以及适用场景。
一、弹性套管联轴器弹性套管联轴器是一种非金属材料制成的柔性联轴器，常见的材料有橡胶和聚氨酯。
其结构由多层套管组成，两端与轴连接，中间通过弹性材料相互连接。
弹性套管联轴器具有良好的减震和降噪效果，适用于中小功率传动系统。
特点：1. 简单的结构，易于安装和维护。
2. 良好的弹性特性，能够吸收轴的微小偏差和振动。
3. 可适应较大的角偏差和轴向位移。
适用场景：1. 工程机械设备，如起重机械、挖掘机等。
2. 空压机、水泵等中小功率传动系统。
3. 农业机械，如拖拉机、收割机等。
二、齿轮弹性联轴器齿轮弹性联轴器由两个相互啮合的齿轮组成，通过弹性材料连接在轴上。
其结构类似于传统的齿轮传动，但在齿轮之间加入了弹性材料，以减少振动和冲击。
齿轮弹性联轴器适用于大功率传动系统。
特点：1. 传动效率高，承载能力大。
2. 转矩传递平稳，减少振动和冲击。
3. 高速旋转刚性好，适用于高速传动。
适用场景：1. 工业生产设备，如机床、冶金设备等。
2. 发电机组、风力发电设备等大功率传动系统。
3. 船舶、铁路机车等交通工具。
三、弹性蜗杆联轴器弹性蜗杆联轴器是一种采用蜗杆传动原理的弹性联轴器。
其结构由蜗杆和蜗轮组成，通过弹性材料连接在轴上。
蜗杆传动具有传动比大、传动效率高、承载能力大等优点，并且可以逆转传动。
特点：1. 传动比大，适用于速度转换和扭矩传递。
2. 高效率传动，减少能量损失。
3. 转矩平稳，减少振动和噪音。
适用场景：1. 车辆传动系统，如汽车变速器等。
2. 转向设备，如舵机、船舶舵机等。
3. 注塑机、橡胶机械等工业生产设备。
四、弹性销联轴器弹性销联轴器采用销和套的组合结构，通过弹性销连接在轴上。
其结构简单紧凑，适用于小功率传动系统。
联轴器的原理和应用
联轴器的原理和应用1. 联轴器的定义联轴器是一种机械传动装置，用于连接两个轴，并传递扭矩和旋转运动。
它可以在两个轴之间传递运动，同时允许一定的相对错位和轴向位移。
2. 联轴器的种类联轴器根据不同的工作原理和结构形式，可以分为以下几种种类：2.1 刚性联轴器刚性联轴器是最简单的联轴器类型，它通常由一个圆柱体或圆盘连接两个轴。
刚性联轴器具有传递扭矩和旋转运动的能力，但不能容忍轴向错位和轴向位移。
2.2 弹性联轴器弹性联轴器是一种能够容忍一定轴向位移和错位的联轴器。
它通常由弹性材料制成，如弹簧、橡胶等。
弹性联轴器能够吸收由于轴向位移和错位而产生的振动和冲击力，减少设备的损坏和传动系统的噪音。
2.3 液体联轴器液体联轴器利用液体的黏性和摩擦力来传递扭矩和旋转运动。
它通常由两个相互连接的旋转壳体和填充液体组成。
液体联轴器具有良好的吸振和传递扭矩的能力，适用于高速和高扭矩的传动系统。
2.4 磁粉联轴器磁粉联轴器是一种利用磁粉在磁场中的流变特性传递扭矩和旋转运动的联轴器。
它由激磁器、转子和转子之间的悬浮盘组成。
磁粉联轴器具有紧凑的结构和较高的传递效率，适用于高速和高精度的传动系统。
3. 联轴器的应用领域联轴器在工业自动化、机械制造、航空航天等领域被广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：3.1 机床制造在机床制造过程中，联轴器用于连接主轴和动力传动装置，实现变速和转向。
它可以保证机床的稳定性和精度。
3.2 船舶工程在船舶工程中，联轴器用于连接主机和推进装置，传递动力和转向力。
它可以保证船舶的稳定性和操纵性。
3.3 发电设备在发电设备中，联轴器用于连接发电机和发动机，传递扭矩和旋转运动。
它可以保证发电设备的稳定性和效率。
3.4 泵类设备在泵类设备中，联轴器用于连接电机和泵体，传递动力和旋转运动。
它可以保证泵类设备的稳定性和工作效率。
3.5 制造设备在制造设备中，联轴器用于连接传动装置和工作部件，实现精确的传动和控制。
联轴器的分类及应用范围
联轴器的分类及应用范围联轴器是一种用于实现机械传动连接的装置，通过将两个或多个轴连接在一起，使其能够传递动力，在工程与机械设备中得到广泛应用。
根据其传动方式和结构特点，联轴器可以分为多种类型。
一、按传动方式分类1. 直接联轴器：直接将两个轴通过一个固定的连接装置连接在一起，实现传动。
直接联轴器传递的动力是连续的，传动效率高，但对两轴的同心度要求较高。
2. 弹性联轴器：在两轴之间添加弹性元件，如弹簧、橡胶等，以减小传动时的震动和冲击。
弹性联轴器广泛应用于需要减振和防止机械损坏的场合，如发电机组、水泵、风机等。
3. 万向联轴器：万向联轴器通过球形或万向节等结构，使两轴具有一定的偏转和转角能力，广泛应用于需要变换传动方向的设备，如船舶、汽车的传动系统等。
二、按结构特点分类1. 键盘联轴器：键盘联轴器通过将键与键槽配合，使两轴能够精确传递动力，并能承受一定的轴向和径向载荷。
键盘联轴器结构简单、传动效率高，广泛应用于中小功率传动设备，如纺织机械、印刷机、工具机等。
2. 弹性套环联轴器：弹性套环联轴器使用橡胶等弹性材料制成的套环，通过其本身的弹性和变形使传动更加平稳，减小振动和噪音。
弹性套环联轴器广泛应用于电动机、风机、水泵等工作负载较大、速度波动较大的设备。
3. 齿轮联轴器：齿轮联轴器通过两轴上的齿轮咬合传递动力。
齿轮联轴器传动平稳、可靠性高，适合传递大功率和高速度的动力。
它广泛应用于冶金、矿山、化工等工业重载、中高速传动设备。
4. 弹性销联轴器：弹性销联轴器采用锥形销的弹性形变，使得两轴能够传递转动力，并且可以承受一定的轴向力和径向力。
弹性销联轴器广泛应用于模具加工机床、冶金设备等场合。
三、应用范围联轴器作为一种重要的机械传动连接装置，广泛应用于各类机械设备和工程中。
其中主要包括以下几个方面的应用：1. 发电机组：对联轴器有高要求的电力设备，如发电机组，必须使用质量可靠、传动精度高、重载能力强的联轴器，以确保传动安全可靠。
船舶动力装置原理与设计_第3章2
减速比
2.0 2.5454 3.0244 3.5788
4.0 4.4706
5.0 5.60 5.9310
传递能力 (kW/r·min-1)
3.147 2.471 2.081 1.757 1.537 1.397 1.243 1.103 1.044
20
船用齿轮箱GWC45.49 GWL45.49
额定输入转速 (r/min)
• 减速及变速传动 • 用以并车和分车组合或分配推
进功率 • 离合与倒顺 • 抗振与抗冲击 • 布置中的调节作用
下午3时15分48秒
3
船用齿轮箱
多片式摩擦离合、倒顺、减速箱工作原理
1-输入轴法兰； 2-输入轴； 3-返回油缸； 4-活塞； 5-顺车离合器外壳； 6、18-倒车齿轮； 7-从动摩擦片组； 8-主动摩擦片组； 9-空心套轴； 10、16-顺倒车小齿轮； 11-滚动轴承； 12、13-油孔； 14-输出轴法兰； 15-输出轴大齿轮； 17-倒车离合器外壳
• 5.该齿轮箱具有倒、顺、离合及承受螺旋桨推力 的功能。
• 可接受以下情况特殊订货： 1.特殊速比； 2.不同 的主机匹配； 3.电流控制； 4.温度、压力报警装 置。订货时注明配套主机型号或飞轮尺寸，并提 供H尺寸以便选用万向轴。
减速比
1.49 1.94 2.44 2.96 3.33
传递能 力
(kW/r pm)
传递能力 (kW/r·min-1)
0.98
0.66
28
GWD30.32Q
型号 ： GWD30.32Q 规格 ： 外形配套图： 额定转速(r/min) ： 400-1800 减速比 ： 2.0 传递能力(kW/r.min-1) ： 0.499
船舶轴系扭振产生的原因及对策
船舶轴系扭振产生的原因及对策摘要：近年以来，随着中国现代化进程的发展，为适应中国海洋事业的快速发展时期，综合确保船舶航行安全的同时，相关工作人员也对船舶轴系扭振成因进行了深入的研究，以期对船舶轴系的扭振特性及规律进行相应的完善与总结，严格按照有关规定处理船舶轴系扭转振动问题，尽量减少轴系扭转振动造成的船舶安全事故。
关键词：船舶轴系，扭振，原因及对策，探讨1前言一般来说，振动定律可以直接使用正弦波来表示轴向运动。
扭转振动是在扭矩变化的作用下所发生的周期性运动。
扭矩振动主要发生在输出和扭矩吸收不均匀的机械装置中，如柴油机运行的某些设备或装置、电机压力机、电机泵等等。
就柴油发动机而言，包括减速齿轮之间的碰撞、齿面的点蚀及断裂、连接螺栓的断裂、橡胶接头的撕裂、引擎零件的加速磨损等。
在运行过程中发生的严重事故，对此方面的研究始终在持续，力度也不再不断加大，积累了大量的经验和数据。
人们一直在探索和寻找一种相对简单的近似计算方法，包括轴系怠速振动固有频率和临界转速的计算方法。
最后，它算是处理实际问题逐渐形成的方法。
2船舶轴系扭转振动的概述主动推进装置的扭转振动问题非常重要，值得去好好深入地研究。
通常情况下，当气缸关闭之后，后续的操作才更安全。
然而，一些辅助振荡器的相对振幅矢量不会减小。
相反，共振应力增大，甚至接近或超过允许的扭转应力。
此外，每个圆柱的分解振幅矢量的相对值也会受到不同程度的影响。
了解气缸轴承拆卸后产生较大冲击应力的推力控制，对于避免单个气缸的拆卸事故具有重要的意义。
在柴油机的实际运行过程中，在电梯试验以及运行试验中，不仅要进行单缸停油试验，而且在柴油机发生紧急故障时，必须要密封气缸进行运行。
此外，最大燃烧压力、排气温度调节等平衡性差异以及各种故障往往导致燃烧不良现象。
因此，在计算转向轴系的振动时，必须考虑这种情况。
在细致完成相关工作之后，还要向船公司提供船舶运行中的计算结果和注意事项，以确保船舶在正常运行和气缸密封运行中的正确操作和管理。
高弹性联轴器在船舶动力装置中的使用-文档资料
高弹性联轴器在船舶动力装置中的使用船舶的运行需要船舶动力装置的正常运作，船舶动力装置为船舶提供能量和前进动力，而高弹性联轴器在船舶动力装置安全运行、保证人员安全中的作用不可忽视。
众多带齿的弹性组件与内齿圈是组成高弹性联轴器的主要部件，具有补偿一定的轴向位移和一定的径向位移及角位移的作用，安装较方便。
但是，由于没有没有充分把握船舶动力装置中高弹性联轴器的使用方法，在使用了高弹性联轴器的船舶动力装置中造成一些事故的发生。
本文就这高弹性联轴器在船舶动力装置中的使用类型、工作原理和使用问题进行分析。
一、高弹性联轴器的选型方法和选择选用应用与船舶动力装置的高弹性联轴器时，要注意以下几点：1）对船舶动力装置中对联轴器的具体需要进行具体分析。
了解联轴器的转矩大小与性质。
了解该联轴器在减震缓冲方面的特性是否符合船舶动力装置的要求。
2）轴转速的高低是选用联轴器的因素之一，因此要了解联轴器的工作转速高低和由此引起的离心力的值。
3）两轴相对位移所产生的方向的变化的和距离值。
4）温度和强光对金属元件联轴器的影响效果不明显，金属元件耐腐蚀性也较强。
而含有橡胶的这种非金属元件的联轴器对对工作环境有着一定要求。
5）该联轴器的使用成本。
在选用联轴器时，既要另其性能满足船舶动力装置的要求，又要考虑该联轴器的使用成本，将成本控制在一定的合理范围之内。
6）径向不对中数值是角向不对中和中间节长度的函数，可近似按正切函数推倒；对于有热膨胀的机组，安装时应考虑冷态预拉伸量，使挠性元件工作在较小的变形区间，提高使用寿命。
二、高弹性联轴器的工作原理交错布置联轴器中的作为弹性元件的橡胶组件，以达到散热通风、吸收震动的目的，联轴器的各元件要便于安装和更换。
在轴向和角向均有良好的补偿能力，并能有效地吸收震动，降低共振转速，改善轴系的工作状况，延长设备的维修周期和使用寿命，特别适用于以柴油机为主动力的动力传动装置中。
三、高弹性联轴器的使用问题1.自身质量问题和扭振。
浅谈橡胶高弹性联轴器选用、计算
浅谈橡胶高弹性联轴器选用、计算作者：赵之铁褚洪森何永慧来源：《价值工程》2015年第33期摘要：橡胶高弹性联轴器被广泛应用于工程机械、船舶动力及发电机组、各种泵组等装置。
本文介绍橡胶高弹性联轴器的选用和计算方法能指导用户合理、科学地选用橡胶高弹性联轴器。
Abstract： Highly Flexible Rubber Couplings are widely used in engineering machinery，marine power and power generation units， pumps and other equipment. This paper introduces the selection and calculation of Highly Flexible Rubber Couplings， which can guide users select applicable couplings reasonably and scientifically.关键词：橡胶；联轴器；选用；计算Key words： rubber；Highly Flexible Couplings；selection；calculation中图分类号：TH133.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）33-0136-020 引言在船舶主机推进轴系、柴油或燃气发电机组、水泵、油泵或泥泵机组等动力传动装置中，越来越多地采用橡胶高弹性联轴器，主要是为了如下目的：调整轴系固有频率和降低扭振振幅来改善轴系扭振特性；衰减振动传递；改善轴系对中性能；提高输出功率的稳定性。
合理地选用联轴器，关系到动力装置的工作性能、使用寿命、维护保养和经济性。
在传动系统中恰当选择合适的橡胶高弹性联轴器，需要引起人们特别重视，它既涉及联轴器本身的结构、特性参数和几何尺寸，又涉及传动系统的动力特性、负载情况、工况要求以及环境条件等一系列因素。
浅谈橡胶高弹性联轴器选用、计算
摘要 ： 橡胶 高弹性联轴 器被 广泛应用 于工程机械 、 船 舶动力及发 电机组 、 各种泵组等装置。本文介 绍橡胶 高弹性联轴器的选用和 计算方法能指导用户合理 、 科 学地选 用橡胶 高弹性联轴 器。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｈｉ ｇ ｈ ｌ ｙ Ｆ ｌ ｅ ｘ ｉ ｂ ｌ ｅ Ｒｕ ｂ ｂ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｒ ｅ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ，ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ
（ 中 国船 舶 重 工 集 团 公 司第 七 一 一 研 究 所 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ９ ０）
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｍａ ｉ ｒ ｎ ｅ Ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
矩为桩前 受拉 。
３ 结 论
［ ３ 】 陈希 哲． 土 力 学地 基 基础 ［ Ｍ】 ． 清 华大 学 出 版社 ， ２ ０ ０ ４ ， ４ ．
３１ ６－３ｌ ８ ．
从 数值 模 拟 结 果 分 析 可 知 ，复 合 结 构 相 对 于 单 独 结
构， 其对边坡 加固效果更稳定一些 ， 提高边坡 的安全性 ； 就 复合结构 中的锚 索入射角度控制在 ３ ０度左 右为宜 ，锚杆 预应 力控制在 ２ ０ ０ ～ ２ ５ ０ ｋ Ｎ时 ， 抗 滑桩桩 身弯矩相 对较小 ，
・
联轴器介绍与应用
联轴器介绍与应用一.联轴器介绍联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。
在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。
联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。
一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
二.联轴器分类1.滑块联轴器介绍十字滑块联轴器又名金属滑块联轴器，其滑块呈圆环形，用钢或耐磨合金制成，适用于转速较低，传递转矩较大的传动。
滑块联轴器简介十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘组成。
因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。
这种联轴器零件的材料可用45钢，工作表面需要进行热处理，以提高其硬度；要求较低时也可用Q275钢，不进行热处理。
为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。
因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。
但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。
因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。
这种联轴器一般用于转速n<250r/min，轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。
利用中间滑块在其两侧半联轴器端面的相应径向槽内滑动，以实现两半联轴器联接。
该联轴器噪声大，效率低，磨损快，一般尽量不选用，只有转速很低的场合，本标准所规定的滑块联轴器，适用于油泵装置或其它传递扭矩较小的场合，具有一定补偿两轴相对偏移量，减震和缓冲性能；其工作温度为-20~70°C。
传递公称扭矩为16~500N.m。
●许用补偿量：轴向△ x=1~2mm ，径向△ y ≤ 0.2mm ，角向△α≤ 40 ′。
滑块联轴器定义与构成滑块联轴器又名金属十字滑块联轴器，其滑块呈圆环形，用钢或耐磨合金制成，适用于十字滑块联轴器的具体尺寸与技术参数转速较低，传递转矩较大的传动。
十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘组成。
高弹性联轴器及其在舰船和陆用动力装置中的应用
高弹性联轴器及其在舰船和陆用动力装置中的应用
高弹性联轴器是由高弹性体制成的联轴器。
它们能够强有力地耦合和同步两种轴，消除驱动电机的冲击，也可以缓冲旋转轴承和减轻愉振。
它有很多颗粒，一般搭配不锈钢钢板，一般用上弹簧片做支撑，因此，具备高弹性性能。
一、高弹性联轴器的类型
1、湿式联轴器。
湿式联轴器是采用润滑油结构的一种联轴器，一般用于轻微
冲击或振动的机器，具有较高的阻尼能力和安装方便的特点。
2、干式联轴器。
具有良好的抗冲击、抗振动和抗摩擦的特点，可用于机床的
维护和肯定对精密机床的效果也很出色。
3、橡胶垫联轴器。
具有优异的子振动抑制能力，可以缓冲细微的振动和冲击，而且抗大的轮轴转矩，能够节省能量消耗，并且成本低廉。
二、高弹性联轴器在舰船和陆用动力装置中的应用
1、船舶应用。
由于船只振动大、振动源不固定、振动响应特性变化较快，因此，采用高弹性联轴器，可以有效缓解振动，以提高船舶的行驶稳定性。
2、陆用动力装置。
陆用动力装置结构复杂，受力较大，因此，采用高弹性联
轴器，能够有效消除冲击，保护驱动部件的安全，提高动力装置的工作效率。
三、总结
高弹性联轴器具有多项优点，不仅能够有效地减少冲击，缓冲振动，而且能够节约能量消耗，具有较高的成本效益性。
新一代高弹性联轴器可以支撑更大的轮轴扭矩。
它们因此能够被用于船舶和陆用设备等多种严苛的环境中，为船舶和动力装置的安全运行提供重要支撑。
船舶动力装置 专业术语
船舶动力装置专业术语随着近年来海洋工程技术的发展，船舶动力装置专业术语也多样化，表达动力装置技术更加精细。
本文将从相关字段分析当前船舶动力装置专业术语，以帮助读者更好地理解这一领域的技术。
首先，船舶动力装置专业术语包括船舶动力装置的各种典型结构、线路和物料。
例如，汽轮机化马达（PPM），是指将力矩输出轴通过汽轮机减速箱安装在船舶上，用于输出调节驱动器转轴转速，如发动机或推进器等。
此外，典型结构还包括联轴器、轴承和轴封。
联轴器（轴承）是一种带有内部密封装置的联接件，通常用于连接同步轴承和驱动器等，以保护连接件和传动系统免受摩擦、磨损或弯曲等损坏。
它的特点是具有高强度和高弹性，能够使轴承连接更牢固。
轴承型号也有很多，例如滚珠轴承、滚柱轴承、滑动轴承、滑动轴承等。
轴封是轴承良好密封的重要设备，能够防止油及其他介质流出，使其达到轴承有效密封效果，优化轴承的运行和润滑效果，以延长轴承的使用寿命。
其次，船舶动力装置专业术语还包括控制系统和维护系统。
这两种系统分别通过电气设备和机械设备完成对船舶动力装置的控制和维护。
例如，发动机控制系统（ECS），通过电气设备控制发动机的运行，以调节柴油机的性能；机械系统，包括机械维护系统（MMS）和机械修理系统（MRS），分别用于维护和修理船舶动力装置，以延长使用寿命。
此外，还有电力系统，包括变频器（VFD）和控制器（Ctl）系统，通过控制电机的发电量，以控制船舶动力装置的转速和性能。
最后，船舶动力装置专业术语还包括安全系统、电器系统和油路系统。
安全系统是一整套测控设备，用于监测船舶动力装置各个组件的参数，以确保船舶动力装置运行安全。
它包括从基础仪表到高级仪表、从安全控制系统到火报系统、从现场总线到分布式控制系统的各种传感器、控制器和测试仪表。
电器系统是一种安全式设备，用于监测船舶动力装置的参数和故障，以提高对船舶动力装置的控制。
最后，油路系统是柴油机和推进器的供油系统，用于将柴油从柴油箱输送到柴油机或推进器，以促进船舶动力装置的运行，并有效保护它们免受磨损。
简介高弹性联轴器在船舶动力装置中的使用
RA TO 2S 型高弹性联轴器主要由弹性元件、膜 片组件和联接件组成。 根据联轴器的型号大小和刚 度级别, 可将扭转弹性元件布置成单排或多排。弹性 元件由多个扇形块组成。
Zhang Yun
Keywords: h igh ela st ic coup ling; pow er p lan t Abstract:W ith con t inuou s developm en t of sh ip bu ild ing techno logy, there app ea rs h igh and h igher dem and s on the safety, reliab ility and com fo rt ab ility of sh ip pow er p lan t, and m o re and m o re sh ip s have been e2 qu ipp ed w ith h igh ela st ic coup ling to so lve the p rob lem of vib ra t ion and no ise. T he a rt icle p rovide a clo se d iscu ssion fo r reader’s reference.
I 2 ——高弹性联轴器齿轮箱侧的转动惯量,
该联轴器的特点是强度高, 耐疲劳性好, 弹性较 大, 但易形成应力集中, 弹性元件制造工艺复杂。 现 在已很少应用在船舶主推进装置。
图 3 为 EZR 型高弹性联轴器的结构图。
高弹性联轴器结构振动传递特性试验研究
高弹性联轴器结构振动传递特性试验研究温华兵;仲启东【摘要】为减少舰船动力装置中的振动传递，设计了高弹性联轴器样机及振动传递特性试验系统．以振级落差为评价指标，研究了弹性橡胶件及弹性膜片对联轴器轴向、径向以及扭转方向的固有频率与振级落差的影响．试验结果显示，膜片数量的变化对高弹性联轴器的振动隔离效果影响较小，而橡胶件对振动传递特性影响较大，能显著提高在50 Hz以上频率时的振动隔离效果，在400 Hz以上频率时的隔振效果可达到50 dB．试验系统可为高弹性联轴器的振动传递特性测试及其结构设计提供一定的参考．%To reduce vibration transmission through the vessel powerplant , testing system , including prototyes of the high-elastic coupling and its testing method , was designed in this paper .Vibration level difference and natu-ral frequency, measured in three different directions (axial,radial,torsional), were used for evaluating the damp-ing effect.Through test we analyzed the influence of structural parameters of the high-elastic coupling on its vi-bration transmissioncharacteristics .Testing results show that , compared with the change of the diaphragms , in-stallation of rubber parts has a much greater influence on vibration transmission , which can obviously improve the damping effect above 50 Hz;while above 400 Hz, the damping effect can reach 50 dB.Parameter combinations of the rubber parts and diaphragms designed in this paper provide a reference for the research on vibration transmis -sion characteristics and the detailed design of the high-elastic coupling .【期刊名称】《江苏科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P251-255)【关键词】高弹性联轴器;振动传递;固有频率;振级落差【作者】温华兵;仲启东【作者单位】江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江212003;江苏科技大学能源与动力工程学院，江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】TH130.20随着在船舶动力装置中广泛应用高速大功率柴油机，动力装置的振动与噪声已经成为突出问题.在动力装置中使用高弹性联轴器，除了传递功率和扭矩，同时还具有角度补偿作用，调节传动系统的固有频率，从而改善动力传动系统的扭振特性，达到减振降噪的目的.文献［1］中通过研究弹性联轴器对某车辆动力传动系统扭振特性的影响规律，分析了联轴器刚度和阻尼对系统固有频率、固有振型、强迫振动响应的影响;文献［2］中从结构分析、动力学计算和动力特性实验3个方面研究了弹性联轴器的动力学特点;文献［3］中分析比较了不同高频段激振力作用下弹性橡胶联轴器的减振特性，提出了基于应力波理论的弹性联轴器高频减振特性计算方法;文献［4］中通过建立有限元模型，进行弹性联轴器的静态强度分析、模态分析，得到弹性联轴器在额定转矩下的应力位移结果和固有频率.对于振动传递中的减振问题，国内外学者［5－9］也开展了若干结构及轴系振动传递特性的理论与试验研究.文中开发了舰船动力装置中低振动传递特性的高弹性联轴器样机及其试验系统，通过测试6种不同试验工况下的轴向、径向以及扭转方向的振级落差和固有频率，对比不同试验工况下的隔振效果，研究了高弹性联轴器主要结构参数变化对振动传递特性的影响.1 振动传递特性试验方案1.1 试验对象文中的高弹性联轴器样机通过橡胶件、膜片层数的变换组合，可以组成6种不同结构的试验样机.表1为6种不同结构样机的具体参数.通过测试这6种不同结构样机的振动传递特性，研究橡胶件与膜片等结构参数变化对高弹性联轴器振动传递特性的影响规律.图1，2为试验样机结构示意图，在无橡胶件时，用刚性结构代替橡胶件.试验样机中弹性膜片材料为50CrV4弹簧钢，单片厚度为2 mm;橡胶件材料用邵氏硬度为50的天然橡胶，橡胶件为双排分布，每排由2个扇形块组成.表1 高弹联轴器样机详细参数Table 1 Parameter combinations of the rubber and diaphragm序号名称试验样机结构备注1 A－2－4 多层膜片双排橡胶件膜片数为4橡胶件数为4 2 A－2－6 多层膜片双排橡胶件膜片数为6橡胶件数为4 3 A－2－8 多层膜片双排橡胶件膜片数为8橡胶件数为4 4 A－0－4 纯膜片结构无橡胶件膜片数为4 5 A－0－6 纯膜片结构无橡胶件膜片数为6 6 A－0－8 纯膜片结构无橡胶件膜片数为8图1 多层膜片和双排橡胶件结构试验样机Fig.1 High-elastic coupling with rubber and diaphragm图2 多层膜片结构试验样机Fig.2 High-elastic coupling with diaphragm only 1.2 振动传递特性试验系统本试验激励系统由B＆K多通道分析仪产生快速正弦扫描激励信号，经过B＆K3627型激振系统从不同方向分别激励高弹联轴器的输入端质量块，使高弹联轴器系统产生不同方向的振动.测试系统由B＆K8230型力传感器检测激振器输入高弹联轴器的力幅值;用B＆K4508－B型加速度传感器测试高弹联轴器输入端和输出端的振动幅值，由此得到高弹联轴器结构的振动传递特性.1.3 轴向与径向振动传递特性测试方法及原理由于轴向与径向振动传递测试方法相同，故只说明轴向测试方法，径向不再赘述.如图3，4所示，在高弹联轴器样机的输入端和输出端分别连接一段轴，分别称为激励轴段和输出轴段，将激励轴段和输出轴段质心处分别用空气弹簧进行弹性支撑，空气弹簧支撑系统的垂向固有频率为3Hz.用激振系统在规定的频率和振幅下对轴段施加激励，分别测量激励轴段和输出轴段的轴向振动加速度幅值.试验时加速度传感器安装在轴向，采用多点测量取平均值减少测试误差.在输入端安装3个加速度传感器，得到输入端的轴向振动加速度幅值，分别为a1，a2，a3;在输出端安装3个加速度传感器，得到输出端的轴向振动加速度幅值，分别为a4，a5，a6，从而计算得出输入端和输出端的轴向振动平均加速度幅值分别为ain和aout，由此可得到高弹联轴器样机的轴向振级落差La，即高弹联轴器轴向的结构振动传递特性.图3 轴向振动传递特性测试原理Fig.3 Schematic diagram of measuring axial vibration transmission图4 轴向振动传递特性测试现场Fig.4 Test site of axial vibration transmission 1.4 扭转方向振动传递特性测试方法及原理如图5，6所示，在高弹联轴器的输入端和输出端分别连接一段轴，分别称为激励轴段和输出轴段，将激励轴段和输出轴段质心处分别用弹性支撑.在激励轴段和输出轴段上分别固定一个卡套，用激振系统在规定的频率和振幅下对轴段上的卡套端点处施加激励，使轴系产生相对于轴线的扭矩，从而产生扭转振动.分别测量激励轴段和输出轴段上卡套不同位置的振动加速度幅值，试验时加速度传感器安装在卡套上(垂直向下)，采用多点测量取平均值，从而减少测试误差，提高测试精度.在输入端卡套上安装2个加速度传感器，即得到输入端的振动加速度幅值分别为a1，a3，其中a1和a3的振动加速度幅值反映了输入端的扭转振动大小，平均加速度幅值为ain.在输出端卡套上安装2个加速度传感器，即得到输出端的径向振动加速度幅值分别为a4，a6，其中a4和a6的振动加速度幅值反映了输出端的扭转振动大小，平均加速度幅值为aout.由于在卡套上a1和a3到轴心的力臂与a4和a6到轴心的力臂相等，即高弹联轴器样机输入端和输出端的振动角加速度幅值的比值等于振动加速度幅值的比值，由此可得到高弹联轴器样机扭转方向的振级落差La，即高弹联轴器扭转方向的结构振动传递特性.图5 扭转方向振动传递特性测试原理Fig.5 Schematic diagram of measuring torsional vibration transmission图6 扭转方向振动传递特性测试现场Fig.6 Test site of torsional vibration transmission2 频响函数试验结果文中的频响函数是加速度响应测点4#与激振器输入端力信号的比值，通过频响函数进而得到高弹性联轴器结构振动的固有特性.高弹联轴器的隔振性能主要与其刚度和阻尼有关，高弹联轴器的刚度能够改变系统的固有频率，通过调整刚度可以实现将共振频率避开系统的激励频率，而阻尼可以改善系统的振动振幅，比如通过增大系统的阻尼抑制共振振幅;试验中通过调整膜片数量改变系统刚度，而安装的橡胶件可以同时改变系统的刚度和阻尼特性.从表2中可以看出，膜片数量的变化对于系统整体刚度影响较小，因此高弹联轴器3个方向上各阶固有频率变化不大，变化范围基本在5 Hz以内，而安装橡胶件对高弹联轴器的固有频率影响相对较大.在用刚性结构代替橡胶件时，首先，轴向和径向的第1阶固有频率变化不大，第2阶及更高阶次固有频率反而下降，这是由于高弹性联轴器的刚度发生变化，同时其参振质量也在改变;其次，扭转方向的固有频率在第2阶及更高阶次时发生变化，固有频率显著增加.频响测试结果表明，同时安装橡胶件和膜片不仅能降低系统各阶固有频率，而且使系统各阶固有频率更加集中，这有利于系统在运行中更好地避开共振区域.表2 高弹样机结构振动的固有特性Table 2 Natural frequencies of the high-elastic coupling方向工况固有频率/Hz 1阶 2阶 3阶 4阶轴向A－2－4 11.88 32.19 118.10 260.90 A－2－6 12.81 36.56 120.00 259.70 A－2－8 14.6941.56 123.80 262.20 A－0－4 13.75 39.38 41.80 596.30 A－0－6 13.44 31.2542.50 597.80 A－0－8 11.88 31.56 44.69 597.80径向A－2－4 7.50 24.38 72.19 156.30 A－2－6 8.13 30.00 72.81 156.60 A－2－8 9.06 35.31 75.94 161.90 A－0－4 8.44 35.31 41.80 596.30 A－0－6 8.75 31.56 42.50 598.10 A －0－8 8.75 31.56 45.63 598.10扭转方向A－2－4 11.88 25.56 132.80 263.10 A－2－6 11.25 26.88 132.50 264.40 A－2－8 11.25 26.88 133.80 265.30 A－0－4 12.19 198.40 271.60 354.40 A－0－6 11.88 200.00 271.80 354.70 A－0－8 12.50 203.40 272.50 358.103 不同试验工况振级落差对比分析图7为高弹性联轴器轴向不同工况下振级落差对比.在低频时隔振效果总体上随着频率的增加而下降，隔振效果在30 Hz左右出现微小下降，这是由高弹性联轴试验系统的固有频率引起的;在40～100Hz范围内，频率越高，轴向隔振效果越明显，振级落差的衰减速率大约为每倍频程30 dB;在100～400Hz范围内，轴向隔振效果趋于平稳，达到50～60 dB;在400Hz以上频率，高弹联轴器安装橡胶件时的轴向隔振效果比不安装橡胶件时要好20～30 dB.从整体来看，膜片数量的变化对隔振效果的影响相对较小，大约4～6 dB，安装橡胶件对隔振效果的影响相对较大，尤其是在高频段隔振效果明显.图7 轴向不同工况下振级落差对比Fig.7 Comparison of vibration level differences along axial direction图8为高弹性联轴器径向不同工况下振级落差对比.在10～25Hz范围内，频率越高，径向隔振效果越明显，振级落差的衰减速率大约为每倍频程20 dB;在25～200 Hz范围内，径向隔振效果在15～30 dB范围内波动;在200 Hz以上频率时，不安装橡胶件的径向隔振效果开始下降，安装橡胶件比不安装橡胶件时径向的隔振效果要好20～30 dB.膜片数量的变化对隔振效果的影响相对较小，大约3～5 dB，而安装橡胶件对隔振效果的影响相对较大，尤其在高频段能显著提高径向的振动隔离效果.图8 径向不同工况下振级落差对比Fig.8 Comparison of vibration level differences along radial direction图9为高弹性联轴器扭转方向不同工况下振级落差对比.在10～25 Hz范围内时，除了在20 Hz频率下安装橡胶件时振动有放大之外，不同工况下扭转方向的振级落差基本接近，几乎没有隔振效果;在25Hz以上频率时，不安装橡胶件时扭转方向的隔振效果在－10～10dB范围内波动，安装橡胶件时扭转方向振级落差的衰减速率大约为每倍频程15～20 dB(个别频段除外)，频率在500Hz以上时的振级落差稳定在－55dB左右.膜片数量的变化对高弹性联轴器扭转方向的振动隔离效果影响很小，而安装橡胶件则对隔振效果的影响很大，能够显著提高25 Hz以上频率的扭转方向隔振效果.图9 扭转方向不同工况下振级落差对比Fig.9 Comparison of vibration leveldifferences along torsional direction4 结论1)通过不同工况试验数据对比可以发现，不论在轴向、径向还是扭转方向，膜片数量的变化(4、6、8)对高弹性联轴器的振动隔离效果影响较小.同时在中高频段，纯膜片结构的隔振效果总体在10 dB以内，隔振效果并不理想.2)安装橡胶件对高弹性联轴器3个方向的振动传递特性影响均较大，安装橡胶件能够显著提高50 Hz以上频率时的振动隔离效果.400 Hz以上频率时，其隔振效果稳定在50dB左右.3)在0～30Hz的较低频时，由于系统固有共振特性的影响，高弹性联轴器的振动传递特性稍微变差，其变差的准确频率段取决于高弹性联轴器的刚度及两端配置的轴端附加质量大小，即取决于系统固有频率的大小.因此在船舶轴系配套选型以及高弹性联轴器详细参数设计时，应根据轴系的质量分布情况和主要扰动力频率特性确定合理刚度参数，避开系统的共振频率.关于高弹性联轴器两端轴段附加质量大小、轴系中轴承座的固定支撑边界条件、轴系运行过程中的动态载荷、轴系负载的非线性等因素对高弹性联轴器振动传递特性的影响，还有待于进一步分析和研究.参考文献(References)［1］李和言，马彪，马洪文，等.弹性联轴器对车辆动力传动系统扭振特性影响研究［J］.机械强度，2003，25(6):596－603.Li Heyan，Ma Biao，Ma Hongwen，et al.Study on torsional vibration performance of vehicle power train affected by elastic coupling［J］.Journal of Mechanical Strength，2003，25(6):596 －603.(in Chinese)［2］梅庆，力宁.弹性联轴器动力特性分析与实验研究［J］.振动与冲击，2008，27(6):128 －131.［3］丁春华，常山.大转矩弹性橡胶联轴器高频减振特性分析［C］∥动力传动国际会议.西安:［s.n.］，2011(10):8－12.［4］陆辉，丁春华.大转矩弹性联轴器静态特性分析［C］∥动力传动国际会议.西安:［s.n.］，2011(10):16 －20.［5］温华兵，左言言.加筋圆柱壳体支撑结构振动传递特性试验研究［J］.船舶力学，2013，17(4):785 －792.Wen Huabing，Zuo Yanyan.Research on the vibration transmission characteristics of the supporting structures of aring-stiffened cylindrical shell［J］.Journal of Ship Mechanics，2013，17(4):785 －792.(in Chinese)［6］王国治，肖英龙.某船舶结构声学设计技术探讨［J］.江苏科技大学学报:自然科学版，2014，28(1):1－7.Wang Guozhi，Xiao Yinglong.Research on acoustic design of a certain ship structure［J］.Journal of Jiangsu U-niversity of Science and Technology:Natural Science Edition，2014，28(1):1 －7.(in Chinese)［7］ Dylejko P ，Kessissoglou N J.Optimisation of a resonance changer to minimise the vibration transmission in marine vessels［J］.Journal of Sound and Vibration，2006，300(1):101－116.［8］ Yin Jianfei，Carl H.Prediction of high-frequency vibration transmission across coupled periodic ribbed plates by incorporating tunneling mechanisms［J］.Journal of the A-coustical Society of America，2013，133(4):2069 －2081.［9］ Giannopoulos G I，Georgantzinos S K.Coupled vibration response of a shaft with a breathing crack［J］.Journal of Sound and Vibration，2015，336:191 －206.。
杭齿HGTL(X)系列高弹性联轴器
HGTL（X）系列高弹性联轴器是一种扭转型高弹性联轴器，它除了适用于本集团公司生产的中、小功率齿轮箱外，也适用于其它以柴油机为主动力的动力传动装置、主要部件有内齿圈和带齿的弹性组件。
该系列高弹性联轴器是以耐热橡胶为减震材料，能有效地减小和吸收震动，改善装置的工况、提高使用系数和传递能力，延长设备的维修周期和使用寿命，改善船舶航行状况。
该联轴器采用轴向插入式，故能补偿较大的轴向位移和一定的径向位移及角位移，安装方便。
该联轴器是中、小功率动力装置升级换代不可缺少的配套产品。
该联轴器弹性元件允许的最高工作温度为60℃，为延长其使用寿命，建议尽量不采用外罩，在必须使用外罩时应给出足够大的通风侧面。
1.该系列高弹弹性体的齿形为渐开线，其结构安装尺寸完全能满足杭齿原采用齿形橡胶块联轴器的旧机组改造。
其中HGTLX系列带有过载保护的限位装置，规格从1.8kN.m～8.6kNm。
2.HGTL(X)技术参数表：
3.质量、转动惯量、尺寸表：。
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图 3 为 EZR 型高弹性联轴器的结构图。
图 3 EZR 型高弹性联轴器
简介高弹性联轴器在船舶动力装置中的使用
4. 4 VUL KARDAN-E 型 该联轴器是伏尔康公司用来对 RA TO 系列高
轴系中高弹性联轴器的存在将大大降低齿轮箱 所承受的变动扭矩值。 齿轮箱所承受的变动扭矩公 式已经很好地反映了这一点。
Tw =
Tt
I2 I1 +
I 2 Γk
式中 T w ——齿轮箱承受的变动扭矩, kN ·m ;
T t——柴油机发出的变动扭矩值, kN ·m ;
I 1 ——高弹性联轴器柴油机侧的转动惯量, kg·m 2;
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简介高弹性联轴器在船舶动力装置中的使用
T= K
9. 55
P n
式中 T ——计算扭矩, kN ·m ; K —— 工作情况系数, 一般情况 1. 25～ 1.
50;
P ——额定功率, kW ; n ——工作转速, r m in。 各个高弹性联轴器的制造商对上述工作情况系
数 K 的选用可能会有所不同, 在不同的应用场合一 般也会选用不同的工作情况系数。
Feb ruary, 2006 NO. 1
图 1 RA TO 2S 型高弹性联轴器
的传动装置中。 由于转动惯量低, RA TO 2R 型高弹性联轴器的
内在特性包括: 较高的动态载荷承受能力和良好的 扭转动态特性。 应用领域主要是柴油机或电机驱动 的高速主推进系统 PTO 系统。
在低扭矩至中等扭矩范围内, 搬运和安装整个 橡胶件比较方便可行的情况下, 可选用 RA TO 2R 型 高弹性联轴器。
该产品的特点是弹性大, 承载能力较强, 但重量 大, 转动惯量大, 对主、从动机的附加影响大。
为了限制高弹性联轴器承受过大的意外瞬时载 荷, XL 型高弹性联轴器中间安装有扭转角限制器, 把最大扭转角限制在 25°, 当橡胶环发生意外断裂 时, 它还可以起到紧急传递功率的作用。
图 2 为 XL 型高弹性联轴器的结构图。 4. 3 EZR 型
4 高弹性联轴器在船舶动力装置中应 用的主要型式
目前在船舶动力装置中得到广泛应用的高弹联 轴器主要有以下几种。 4. 1 RATO 型
RA TO 型高弹性联轴器是 80 年代德国伏尔康 公司推出的性能较全面的高弹性橡胶联轴器。 该高 弹性联轴器已广泛应用于船舶主推进, 根据二十多 年的使用经验证明, 该联轴器应用于船舶主推进性 能非常可靠。伏尔康公司的 RA TO 型高弹性联轴器 一般有两种型式。 4. 1. 1 RA TO 2S 型
弹性联轴器在小扭矩范围应用的补充, 广泛应用于 联接弹性 刚性安装的主机及齿轮箱或其它机器。
VU L KA RDNA 2E 型高弹性联轴器用于调节系 统的扭振响应, 具有“轴向滑移”的特点。 因此, 主要 用于罩壳安装。因罩壳安装的通风截面一般较小, 散 热效果差, 所以 VU L KA RDAN 2E 型联轴器的橡胶 元件采用耐热橡胶制造, 允许环境温度为- 45 ℃～ + 90 ℃, 同时也可以采用硅耐热橡胶, 其允许环境 温 度可达- 45 ℃～ + 120 ℃。 图 4 为 VU L KA R 2 DAN 2E 型高弹性联轴器的结构图。
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图 2 XL 型高弹性联轴器
EZR 型高弹性联轴器是伏尔康公司早期的一 个产品, 是一种内衬帘子布增强材料, 具有多向挠性 的高弹性橡胶联轴器。 帘子布的使用保证了该联轴 器的高强度。 该联轴器适用于所有需要柔性联接的 旋转机械, 通过选择不同的扭转刚度和阻尼系数, 几 乎可使任何轴系达到理想的扭振状况。 特别适用于 负载变化较大的场合。
·次主简谐相回避原则, 避开常用工作转速; ·最小振幅或节点最佳选择原则。 轴系中高弹性联轴器的正确选用与否, 也会直 接影响柴油机的正常使用。 曾经有一货轮的柴油机 曲轴最后的推力轴承快速磨损, 后对该轮的轴系重 新进行扭振计算, 重新对高弹性联轴器进行选型, 则 此类事故就彻底解决了。
6 船舶用高弹性联轴器与齿轮箱的匹 配
I 2 ——高弹性联轴器齿轮箱侧的转动惯量,
3 高弹性联轴器的性能参数
高弹性联轴器的主要基本性能参数如下:
额定扭矩 T kN 最大扭矩1 T km ax 1 最大扭矩2 T km ax 2 许用变动扭矩 T kw 许用轴向位移 △k a 许用径向位移 △k r 轴向反作用力 F ax 许用转速 nkm ax 动态扭转刚度 C T dyn 相对阻尼 Ω
kN ·m kN ·m kN ·m kN ·m
mm mm kN r m in kN ·m rad
·额定扭矩 (T kN ) 是联轴器在发动机的稳定 工况 (连续运行或间断运行) 时, 能持续传递的最大
平均扭矩。
·最大扭矩1 (T km ax 1) 是联轴器在系统正常的 过渡工况 (例如: 起动载荷、冲击载荷、短暂地通过临
1 前 言
随着造船技术的发展, 人们对动力装置系统运 行的安全性、可靠性和舒适性的要求越来越高, 越来 越多的船舶在动力装置中选用高弹性联轴器来解决 轴系的振动与噪声问题。
高弹性联轴器的主要弹性元件是扭转承载的橡 胶组件, 橡胶组件可设计成单排或多排, 各橡胶组件 又有多种标准刚度可供选择, 可极大范围地满足扭 振计算所确定的刚度要求。 有的高弹性联轴器中还 有轴向承载的膜片组件, 膜片组件采用 2～ 4 片 0. 65～ 1 mm 厚度的弹簧钢材料, 因而具有极大的轴 向承载和轴向位移补偿能力。
· 许用转速 (nkm ax ) 是联轴器允许的最大转 速。
·动态扭转刚度 (C T dyn) 是联轴器在一个振动 周期内弹性扭矩与扭矩角的振幅之比。
·相对阻尼 (Ω) 是联轴器在一个振动周期内 转换成热量的阻尼功与弹性变形功之比。
上述这些参数之间均存在着一定的内存联系和 严格的制约关系, 它们均由橡胶的基本性能 (硬度、 弹性和阻尼等) 和结构特性所决定。所有技术性能参 数均通过各种试验得出, 如静态扭转试验, 动态特性 试验, 冲击试验和疲劳试验等。
图 4 VU L KA RDAN 2E 型高弹性联轴器
几种高弹性联轴器的使用和性能特点对比见表 1。
5 船舶用高弹性联轴器与发动机的匹 配
船舶推进装置中, 轴系的扭转振动性能并不是 完全靠高弹性联轴器来进行调谐的。 其轴系中的柴 油机设计也应当充分把握其基本的扭转振动特性。 一台好的柴油机, 对其扭振方面最基本的要求就是 柴油机扭转振动特性能使得动力装置中其他设备或 部件配置时满足 CCS 或各国船级社规范对扭转振 动特性的基本要求。
RA TO 2S 型高弹性联轴器是一种扭转弹性橡 胶联轴器, 它能够补偿被联接机器的径向、轴向和角 向位移。RA TO 2S 型高弹性联轴器通过受剪切的橡 胶元件来传递扭矩, 可利用不同的扭转刚度和阻尼 系数, 来充分调节传动系统的扭振性能。
RA TO 2S 型高弹性联轴器主要由弹性元件、膜 片组件和联接件组成。 根据联轴器的型号大小和刚 度级别, 可将扭转弹性元件布置成单排或多排。弹性 元件由多个扇形块组成。
在尽可能最短的安装长度下, RA TO 2R 型高弹 性联轴器的径向、轴向和角向柔性使它能较好地补 偿由原动机的弹性支承或基础偏移等引起的对中误 差。 4. 2 XL 型
XL 型高弹性联轴器是通过一对特殊设计的整 圈式橡胶环来传递功率的, 主要应用于船用柴油机 主推进动力装置 (主机刚性安装时)。 该联轴器是国 内用系列化、标准化和通用化观点设计研制的第一 个高弹性橡胶联轴器国家标准系列产品。
为此, 本文在此就这方面的问题做一些讨论, 供 大家参考。
2 高弹性联轴器的选型原则
高弹性联轴器是根据计算扭矩及工作转速来进 行初步选定联轴器的型号。
计算扭矩按下列公式计算:
① [ 收稿日期 ]2005- 10- 12 [ 作者简介 ]张 芸 (196919- ) , 女, 浙江人, 工程师, 从事船舶设备设计工作。
要使得轴系在其配置其他设备和部件时其扭振 特性能达到理想状态, 柴油机设计时也应当充分把 握其基本的扭转振动特性问题。 柴油机设计中的当 量系统处理应尽可能达到以下几个原则:
·不平衡原则, 各个汽缸及其曲柄合成的转动则;
·最低次主简谐相回避原则, 避开常用工作转 速;
界点) 下, 所允许传递的最大扭矩值, 最大扭矩发生
的时间很短。
·最大扭矩2 (T km ax 2) 是联轴器在系统非正常 的过渡工况下, 所允许传递的最大扭矩值。
·许用变动扭矩 (T kw ) 是联轴器在受到的基 本载荷达到额定扭矩 T kN 时, 联轴器所允许的由于 周期性扭矩变动而产生持续的扭矩振幅值。
·许用轴向位移 (△k a) 是联轴器允许主动端 与从动端之间在轴线方向相对于中间平衡位置的位
移偏移量。
·许用径向位移 (△k r) 是联轴器允许主动端 到从动端对轴线垂直方向稳定不变的、缓慢变化的
或周期性变化的位移偏移量。
·轴向反作用力 (F ax ) 是当联轴器的两端存
在轴向位移偏差时, 联轴器的主动端和从动端在轴 向产生的反作用力。
在船舶动力系统中使用高弹性联轴器的主要目 的是传递功率和扭矩, 补偿径向, 轴向和角向对中误
差, 补偿旋转动量的振荡, 调整系统自振频率。 高弹 性联轴器具有重量轻, 安装方便, 各向位移补偿量 大, 阻尼大, 吸振能力及调频能力强等特点, 能较好 地保护主机、齿轮箱和轴系。
但是目前, 在使用了高弹性联轴器的船舶主推 进装置中会发生一些这样或那样的事故。 很多事故 的主要原因就是没有充分把握如何正确地在船舶动 力装置中用好高弹性联轴器。
多的船舶在动力装置中选用高弹性联轴器来解决轴系的振动与噪声问题。 文章就这方面的问题进行一些讨论, 供 大家参考。