船舶联轴器振动研究

发布时间：2021-02-01

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。在船舶轴系中常见的联轴器有联轴器，膜片联轴器以及万向联轴器，这些零部件使得轴系的结构复杂化，同时它们的运动规律和动力学参数(如刚度、阻尼等)较为多变，由此造成了轴系性能的复杂化。

万向联轴器用于联接轴线相交的两轴，以传递传动和扭矩，这种联轴器能在两轴线夹角发生变化时，所连接的两轴持续回转，地传递扭矩。万向联轴器可分为不等角速和等角速两大类，不等角速度万向联轴器主、从动轴之间不能保持同步转动，但结构比较简单，如十字轴万向联轴器；等角速度万向联轴器主、从动轴之间可实现同步转动，如双联式万向联轴器、凸块式万向联轴器、三销式万向联轴器等。在船舶推进轴系中，为保持主、从动轴之间的同步转动，同时为了便于维修更换，大多数使用的是双联式十字轴万向联轴器。

万向联轴器按其结构形式可分为十字轴式万向联轴器、球铰式万向联轴器以及球笼式同步万向联轴器三种。其中，球铰式万向联轴器仅适用于小功率的传动轴系；球笼式同步万向联轴器结构复杂、制造困难、需要较高的加工精度，而十字轴式万向联轴器因其制造维修方便、传递扭矩大、、寿命长等特点被广泛地应用于船舶推进轴系中。

目前对十字轴万向联轴器的扭转振动特性的研究过于简单，在船舶轴系扭转振动计算中将其简化为一个质量圆盘，忽略了其自身即使在稳定运转过程中也能激起附加的弹性扭振的特点；或者在考虑了主、从传动件旋转非等速特性上，将中间轴作为柔性体对扭转振动进行分析，这些研究中都忽略了万向联轴器中十字轴对扭转振动的影响。