彈性聯(lián)軸器中的設(shè)計(jì)加工

由于設(shè)計(jì)、加工、裝配等的需要，一個完整的旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通常是由兩個甚至三個以上的轉(zhuǎn)子連接而成。航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，是一種典型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，航空發(fā)動機(jī)上的轉(zhuǎn)子間連接多采用套齒花鍵結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時先要確保能夠可靠地傳遞如扭矩、軸向力、徑向力等負(fù)荷，其次是應(yīng)考慮被連接兩軸在不共軸時也能夠可靠工作，三是保證所有零件均能可靠地定中心和周向定位，具有良好的平衡性，并且拆裝方便。

在渦輪螺槳發(fā)動機(jī)中，兩端分別制有套齒花鍵的彈性軸連接發(fā)動機(jī)輸出的動力軸和減速器的主動齒輪軸；在航空發(fā)動機(jī)零部件的臺架試驗(yàn)中，常采用兩端分別制有套齒花鍵的彈性軸連接動力輸出和試驗(yàn)件轉(zhuǎn)子；在航空渦輪軸發(fā)動機(jī)整機(jī)臺架試驗(yàn)中，也是采用這種形式連接發(fā)動機(jī)動力輸出軸和功率吸收裝置，起著傳遞功率的作用。這種連接結(jié)構(gòu)允許被連接兩軸因剛性不足，加工誤差，裝配不善或有較大負(fù)荷作用以致二者同心度受影響時，發(fā)動機(jī)、減速器、動力裝置或者功率吸收裝置仍能可靠工作，因此常稱為彈性聯(lián)軸器。梅花形聯(lián)軸器中的彈性軸一般是細(xì)長的空心軸，具有良好的彈性，在傳遞功率的同時，還能夠減弱減速器(增速箱)齒輪工作時角速度變化引起的扭轉(zhuǎn)振動，避免引起轉(zhuǎn)子的振動，在轉(zhuǎn)子負(fù)荷突然改變時也能夠起到緩沖的作用，以保護(hù)減速器或者動力輸出裝置。

除傳遞功率外，角度補(bǔ)償是彈性聯(lián)軸器的另一重要功能，也是較能反映彈性聯(lián)軸器特點(diǎn)的功能。通過彈性聯(lián)軸器的角度補(bǔ)償作用能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)與減速器、動力裝置或者功率吸收裝置之間的振動隔離。實(shí)現(xiàn)角度補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵結(jié)構(gòu)是彈性聯(lián)軸器中的花鍵連接，通常的花鍵連接分為松動連接和緊度連接兩種，如果花鍵連接為松動連接，從理論上講，這種連接類似于鉸接形式，僅能傳遞扭矩而不能傳遞彎矩。在結(jié)構(gòu)上一般是通過彈性軸兩端花鍵連接的嚙合側(cè)隙和安裝時確定的軸向位移量來實(shí)現(xiàn)這種松動連接，而且局限于被連接兩軸僅有小的相對彎轉(zhuǎn)變形的情況，松動連接可以補(bǔ)償被連接兩軸因制造、安裝以及承載變形與溫度變化等因素引起的徑向、角向和軸向位移。緊度連接的聯(lián)軸器通常稱為剛性聯(lián)軸器，如發(fā)動機(jī)中的壓氣機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子的連接以及與軸間的連接等，緊度連接也常用于套齒安裝齒輪或其它零件，一般不用在彈性聯(lián)軸器中。

松動連接和緊度連接在軸系彎曲動力特性計(jì)算中的模化有較大的不同。對于松動連接，正常工作狀態(tài)下的花鍵連接一般可簡化為“鉸接”式的計(jì)算模型，但由于實(shí)際工作的花鍵連接往往遭遇到存在較大相對彎轉(zhuǎn)變形的連接軸系，這時的花鍵連接便由原來的“鉸接”轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝赃B接。這樣，花鍵連接便成為一種非線性剛性的連接，其段剛性為零，而二段剛性一般需要通過試驗(yàn)確定。采用了松動連接這種花鍵連接形式的彈性聯(lián)軸器在結(jié)構(gòu)上保證連接軸系間只存在小的相對彎轉(zhuǎn)變形，當(dāng)然也可以通過采用膜片(盤)、鼓形花鍵等結(jié)構(gòu)使得允許的相對彎轉(zhuǎn)變形大。對于緊度花鍵連接，一般可直接簡化為柔性連接，其連接剛度與所用的緊度和結(jié)構(gòu)尺寸等有關(guān)。

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