撓性聯(lián)軸器怎樣克服扭轉(zhuǎn)振動(dòng)

　　與任何其它消耗能量的機(jī)械設(shè)備一樣，泵需要能量源來驅(qū)動(dòng)它們。它們需要機(jī)械能來執(zhí)行將液體從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置的任務(wù)，能量由內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)來提供。能量源通過一個(gè)能量傳輸系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)泵，此系統(tǒng)通常由一系列齒輪箱、驅(qū)動(dòng)軸和聯(lián)軸器組成。這也許看起來相當(dāng)簡單，但泵要有效率地運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)中有幾個(gè)固有的可怕力量需要抑制。個(gè)噩夢以相當(dāng)隱秘的形式出現(xiàn)，稱為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，除非有效地處理，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)可能摧毀一個(gè)能量傳輸系統(tǒng)和它正在驅(qū)動(dòng)的泵，它可能會(huì)完全損壞堅(jiān)固的鋼驅(qū)動(dòng)軸，導(dǎo)致泵扭曲自身從底座上松開，甚至可能對(duì)附近的人產(chǎn)生傷害威脅。那么什么是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)？我們怎么處理它？

   20世紀(jì)前期，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是能量傳輸工程可怕的噩夢。工業(yè)領(lǐng)域中，它會(huì)引起飛機(jī)墜毀、汽車拋錨和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見的失效。它由扭矩中幾乎不可預(yù)知的脈沖引起，這對(duì)內(nèi)燃機(jī)來說是固有的。每次點(diǎn)燃被壓縮的燃料和空氣混合物時(shí)，它迅速膨脹，驅(qū)動(dòng)活塞在它的做功沖程內(nèi)落到汽缸上。每個(gè)做功沖程在扭矩內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)脈沖或峰值，那將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)軸難以察覺的扭曲。

   人們可能會(huì)認(rèn)為，像鋼驅(qū)動(dòng)軸一樣堅(jiān)固的東西不會(huì)明顯扭曲，但施加力時(shí)，任何一片金屬都會(huì)彎曲，當(dāng)大量能量產(chǎn)生時(shí)，含有的能量可能是巨大的。另外，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響會(huì)被系統(tǒng)中另一種可怕的東西擴(kuò)大，即一個(gè)相關(guān)的現(xiàn)象稱作扭轉(zhuǎn)共振。

   20世紀(jì)前25年，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)簡陋的設(shè)備來說是不可觀察的，因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸的扭曲振動(dòng)與穩(wěn)定的平均旋轉(zhuǎn)速率是重疊的。曾擔(dān)任MIT（麻省理工學(xué)院）機(jī)械工程系領(lǐng)導(dǎo)的Edward Miller教授進(jìn)行了一項(xiàng)觀察，發(fā)現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的剪切破壞力。在柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)泵的原始試驗(yàn)中，他提到，連接發(fā)動(dòng)機(jī)與泵的轉(zhuǎn)軸在完全失效之前，開始發(fā)“櫻桃紅”色的光。破壞性能量的現(xiàn)象數(shù)量僅僅是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的后果，那時(shí)，直到失效發(fā)生，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)才可以真實(shí)可見。

   工程學(xué)知識(shí)已大大向前發(fā)展，自從那時(shí)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)不再像以前那樣神。制造商可以提供每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)共振的詳細(xì)資料，設(shè)計(jì)工程師可以確保系統(tǒng)中扭轉(zhuǎn)振動(dòng)水平處于允許范圍之內(nèi)。新型解決方案是在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和泵軸之間安裝一個(gè)撓性或扭轉(zhuǎn)柔性的聯(lián)軸器，將發(fā)動(dòng)機(jī)的諧波與其與系統(tǒng)隔離。通常用作此目的的撓性聯(lián)軸器有兩種類型，一種是壓縮橡膠聯(lián)軸器，另一種是內(nèi)剪切橡膠聯(lián)軸器。

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