弹性膜片联轴器能够补偿轴系轴线在运行过程中产生的轴向偏移、径向偏移或角向偏移,保证轴系轴向偏移径向偏移角向偏移。 由于主机等弹性安装的广泛实施,目前船舶动力系统对于轴系中弹性联轴器的性能要求越来越高,不仅要求弹性联轴器能够补偿越来越大的轴线偏移量和对轴系设备越来越小的附加反力,而且还要求弹性联轴器能够实现一定的减振功能。 为了满足船舶动力系统对于弹性联轴器大偏移补偿量、低刚度(尤其是低径向刚度)的需求,研究了一种新型的膜片橡胶联轴器结构。由于在设计该联轴器结构时,其外形尺寸(直径D和长度L)已经给定,因此,必须要在此约束下,尽量优化其结构,降低联轴器的刚度尤其是径向刚度,以满足系统对设备的要求。 该膜片橡胶联轴器主要由两端的金属膜片组、连接法兰、橡胶块等组成。它通过金属膜片组以及橡胶块将主机输出的功率传递给轴系,并且借助膜片组与橡胶块的弹性变形来补偿主机与轴系之间的轴线偏移。为了降低因弹性变形而产生的附加反力对轴系设备的影响,系统要求该联轴器的刚度尤其是径向刚度尽量降低。 在结构设计方而,要改善该膜片橡胶联轴器的刚度特性尤其是径向刚度特性,比较有效的途径是增加联轴器的长度、直径以及优化其内部结构参数。而长度和直径参数已经给定,若要改善刚度特性,只能优化调整两组金属膜片组及其间的橡胶块的结构。 在上节中已经给出了有橡胶块的端而连接型联轴器,因此在木节中主要分析研究金属膜片联轴器(图8)的刚度特性。两组分析模型中,金属膜片结构参数及施加的边界条件完全相同。 橡胶块的设置对降低膜片橡胶联轴器径向刚度具有非常明显的作用,在承受额定的径向负载时,膜片橡胶联轴器的位移是金属膜片联轴器的~2.5倍;而橡胶块的使用对金属膜片联轴器的轴向刚度的影响较小。因此可以认为,进一步优化完善橡胶块的结构参数对降低整个联轴器的径向刚度具有实质性作用。 aoshuochuandong