輪胎聯(lián)軸器的使用優(yōu)點和聯(lián)軸器不對中響應(yīng)的方法

近年來因為伺服電機行業(yè)的發(fā)展，適應(yīng)高速和控制的需求越來越被夸大。輪胎聯(lián)軸器越來越多的應(yīng)用于通過伺服系統(tǒng)控制的機械上面。輪胎聯(lián)軸器在這些和一般的制造機械不同的是，要求輸出相對于輸入具有很高的追隨行。

近輪胎聯(lián)軸器被越來越多地被應(yīng)用在機床和半導體系體例造機械等通過伺服系統(tǒng)控制的機械上。在這些里，和一般的制造機械不同的是，聯(lián)軸器要求其輸出相對于輸入具有很高的追隨性。

過去，人們只是將輪胎聯(lián)軸器作為一個機械部件來考慮，但是，跟著使用輪胎聯(lián)軸器的機械裝置本身用途的多樣化，為達到高的機能，對于聯(lián)軸器的熟悉，已經(jīng)從一個單純的機械部件轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏笥艺麄€機械系統(tǒng)機能的重要的機械要素。

目前輪胎聯(lián)軸器是一種聯(lián)軸器，具有良好的減震緩沖和優(yōu)越的軸間偏移補償性能，輪胎聯(lián)軸器的工作溫度—20~80攝氏度，傳遞轉(zhuǎn)矩為10-20000N.M，LB型輪胎聯(lián)軸器適于潮濕、多塵、有沖擊、振動、正反轉(zhuǎn)多變和起動頻繁的工作條件，并且拆裝方便，因為彈性元件是一整體的輪胎體，拆裝維修方便、不需潤滑、。

輪胎聯(lián)軸器高速運轉(zhuǎn)時，輪胎外緣離心力的作用而向外擴張，將進一步增大附加軸向力。為此，在安裝輪胎聯(lián)軸器時應(yīng)采取措施，使輪胎中的應(yīng)力方向與工作時產(chǎn)生的應(yīng)力方向相反，以抵消部分附加軸向力，達到聯(lián)軸器和兩軸承的工和條件。

輪胎聯(lián)軸器的輪胎環(huán)內(nèi)側(cè)用硫化方法與鋼質(zhì)骨架粘接成一體，骨架上的螺栓孔處焊有螺母。裝配時用螺栓與兩半聯(lián)軸器的凸緣連接，依靠擰緊螺栓使輪胎與凸緣端面之間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩，輪胎環(huán)工作時發(fā)生扭轉(zhuǎn)剪切變形，故輪胎聯(lián)軸器具有很高的彈性，補償兩軸相對位移的能力較大，并有良好的阻尼，而且結(jié)構(gòu)簡單、不需潤滑、裝拆和維護都比較方便。其缺點是承載能力不高、外形尺寸較大，隨著兩軸相對扭轉(zhuǎn)角的增加使輪胎外形扭歪，軸向尺寸略有減小，將在兩軸上產(chǎn)生較大的附加軸向力，使軸承負載加大而降低壽命。

輪胎聯(lián)軸器的優(yōu)點是：

（1）連接，傳動扭力大，當壓路機采用413K-3型柴油機時，其大傳動扭矩為4787N·m，而輪胎聯(lián)軸器的公稱扭矩可達6300N·m，地加強了3Y12/15型壓路機這一部位的連接性能。

（2）降低了安裝精度的要求。原來的萬向十字節(jié)或橡膠連接塊的同軸度要求1.0mm而采用輪胎聯(lián)軸器時可降低至2.5mm。

（3）輪胎聯(lián)軸器也屬于柔性連接，在機器啟動和過載時，對發(fā)動機和變速器有明顯的保護作用。

（4）原來采用的橡膠塊連接，要求半聯(lián)軸器上打孔、攻絲；采用輪胎聯(lián)軸器時，半聯(lián)軸器上只需打孔，而不需攻絲。因為橡膠輪胎環(huán)中預埋有連接用的金屬螺母，且半聯(lián)軸器的法蘭盤尺寸也可減小，連接孔也由原來的8個螺孔減少為6個光孔；既節(jié)省了材料，又節(jié)約了加工工時。

聯(lián)軸器不對中響應(yīng)的方法

分析不對中響應(yīng)的方法，可以從系統(tǒng)響應(yīng)的時域波形、頻率成分、幅值相位譜、軸心軌跡、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面對不對中聯(lián)軸器響應(yīng)進行分析，綜合研究成果，分別總結(jié)如下：

(1)時域波形。時域波形類似正弦曲線，為1倍頻、2倍頻疊加的M形波形；

(2)響應(yīng)頻率成分。不對中聯(lián)軸器振動響應(yīng)頻率有明顯的2倍頻特征，轉(zhuǎn)子徑向振動出現(xiàn)工頻和2倍頻，軸向振動較大，振動頻率為1倍頻；對于不對中聯(lián)軸器，彎曲振動中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)會產(chǎn)生2X、4X、6X等偶數(shù)倍頻分量，而在扭轉(zhuǎn)振動中會產(chǎn)生1X、3X、5X等奇數(shù)倍頻分量，并且這些倍頻分量在齒輪聯(lián)軸器附近處表現(xiàn)得非常明顯；

(4)幅值相位譜。徑向振動中，不對中越嚴重2倍頻所占比例越大，相位是基頻的2倍；軸向振動的幅值和相位相對穩(wěn)定；不對中使聯(lián)軸器兩側(cè)同一方向的產(chǎn)生相位差：在平行不對中時為0°，角度不對中時為180°，綜合不對中時為0°～180°；

(5)軸心軌跡。軸心軌跡呈雙環(huán)橢圓，提純軸心軌跡呈香蕉形或八字形，其進動方向為正進動；

(6)系統(tǒng)穩(wěn)定性。聯(lián)軸器的傾角剛度對系統(tǒng)的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速影響較大，聯(lián)軸器傾角不對中或者聯(lián)軸器剛度的增加會導致系統(tǒng)穩(wěn)定性范圍的增加。對于過柔性聯(lián)軸器，隨著傾角不對中的增加，渦動軌跡趨向塌陷成直線，自然頻率的增加主要取決于軸承運動剛度的增加，并且和不對中方向有關(guān)。對于平行不對中，當聯(lián)軸器柔性時，渦動軌跡和自然頻率并不改變。不對中發(fā)生時會導致軸變形，滑動軸承的油膜壓力分配會發(fā)生明顯改變，從而有可能誘發(fā)油膜渦動或者油膜失穩(wěn)。不對中和負載扭矩對系統(tǒng)穩(wěn)定性具有影響：不對中會使內(nèi)阻引起的渦動趨于穩(wěn)定，然而不對中又會在轉(zhuǎn)速接近彎曲-彎曲、彎曲-扭轉(zhuǎn)的耦合頻率時導致系統(tǒng)失穩(wěn)。

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