專利名稱：軸系減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于動(dòng)力設(shè)備(如艦船推進(jìn)系統(tǒng))傳動(dòng)軸的減振裝置。
目前，在所有的軸系減振和對(duì)中補(bǔ)償裝置主要是彈性聯(lián)軸節(jié)。但它有一個(gè)突出的缺點(diǎn)，其直徑大，受到安裝空間的限制。如在艦船推進(jìn)軸，由于大軸與船體的空間限制，它一般只能用于主機(jī)的輸出端與大軸的連接處，而對(duì)于整個(gè)大軸則無法將之安裝上去。而整個(gè)軸系的振動(dòng)，特別是橫向振動(dòng)會(huì)對(duì)軸承產(chǎn)生很大的激勵(lì)作用，從而大大降低了艦船的減振性能。目前控制軸系振動(dòng)的主要措施是通過優(yōu)化軸承的數(shù)量和相對(duì)位置來保證軸系的振動(dòng)最小及避開共振，但這種方法在很大程度上決定于軸的加工精度及軸承的對(duì)中情況，也即目前還沒有一種十分有效的針對(duì)軸系的減振裝置。
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述存在問題，提供一種軸系減振器。它可以在徑向尺寸一定的條件下，通過增加軸向尺寸來提高傳遞力矩，由此保證它能安裝到軸系的中間。并可有效地防止軸系振動(dòng)的共振，能補(bǔ)償軸系的對(duì)中，同時(shí)保證該減振器在整個(gè)使用中，適應(yīng)海上的工作條件，不需維修保養(yǎng)更換，具有很高的使用可靠性。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括內(nèi)轂軸連接法蘭，外轂軸連接法蘭以及空心軸，其特征在于與內(nèi)轂軸連接法蘭為一體的中心軸上對(duì)稱設(shè)置有內(nèi)軸擋塊，在整個(gè)中心軸段內(nèi)內(nèi)軸擋塊間距排列，在空心軸的內(nèi)腔壁上對(duì)稱且間距排列有外空心軸擋塊，在相對(duì)應(yīng)的內(nèi)軸擋塊與外空心軸擋塊之間連接的彈性元件是鋼絲繩，它的兩端均由鋼絲繩安裝塊分別固定在內(nèi)軸擋塊上和外空心軸擋塊上，鋼絲繩呈弧形狀，沿軸向每一排的鋼絲繩根數(shù)是偶數(shù)，并且相鄰的鋼絲繩的鋼絲旋向相反。
在空心軸的殼體上排列有散熱孔。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、它是一個(gè)非線性三維減振器，它徑向尺寸小，因而它能布置在艦船推進(jìn)系統(tǒng)的尾軸中去，所以能有效地隔離軸系扭轉(zhuǎn)、徑向、軸向三個(gè)方向的振動(dòng)；2、它阻尼特性是這樣的只有當(dāng)振動(dòng)大到一定程度，使鋼絲繩內(nèi)的各鋼絲克服其靜摩擦產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)，才有阻尼作用，由此可見，在減振區(qū)內(nèi)，由于振動(dòng)小，它幾乎沒有阻尼，從而有很好的減振作用，而在共振區(qū)中，由于振動(dòng)大，所以阻尼也大，這樣就能有效地控制振動(dòng)響應(yīng)；3、當(dāng)軸系在過渡工況中工作時(shí)，內(nèi)外轂軸有大的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)，由于鋼絲繩有很高的穩(wěn)定性和抗疲勞性能，只要保證內(nèi)、外軸不剛性接觸，它仍可以工作很長(zhǎng)一段時(shí)間，這樣就保證了軸系使用轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不必劃禁用轉(zhuǎn)速；4、經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，它具有性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，隔振抗沖擊性能好，耐油、鹽霧、水分等腐蝕，及高疲勞壽命(在共振狀態(tài)下工作45分鐘不破壞)。由于這種鋼絲繩可在270℃的高溫下長(zhǎng)期工作，因而在使用中不需有專門的冷卻系統(tǒng)，通過散熱孔靠自然風(fēng)冷即可保證其性能穩(wěn)定。


圖1是本實(shí)用新型的主視局部剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型的A—A剖視圖。
圖3是力矩作用時(shí)受壓鋼絲繩組的特性曲線。
圖4是力矩作用時(shí)受拉鋼絲繩組的特性曲線。
圖5是內(nèi)、外轂軸向或徑向變形時(shí)軸系減振器的特性曲線。
(1)運(yùn)輸時(shí)靜態(tài)固定螺釘(安裝減振器時(shí)要卸掉)；(2)外轂軸連接法蘭；(3)空心軸；(4)鋼絲繩；(5)內(nèi)軸擋塊；(6)運(yùn)輸時(shí)靜態(tài)固定塊；(7)內(nèi)轂軸連接法蘭；(8)橡膠波紋罩；(9)外空心軸擋塊；(10)中心軸；(11)散熱孔；(12)鋼絲繩安裝板。
參見
圖1、圖2，在中心軸(10)和空心軸(3)上等間距排列有12組內(nèi)軸擋塊(5)和外空心軸擋塊(9)；每組內(nèi)軸擋塊(5)和外空心軸擋塊(9)均對(duì)稱布置，各設(shè)一對(duì)。鋼絲繩(4)呈弧形狀，它的兩端分別固定在內(nèi)軸擋塊(5)上和外空心軸擋塊(9)上，由鋼絲繩安裝板(12)固定。參見圖2，在A—A截面內(nèi)，鋼絲繩(4)的根數(shù)是偶數(shù)(四根)，并且相鄰的兩鋼絲繩(4)的鋼絲旋向相反。這樣可保證在正、反轉(zhuǎn)是相同的負(fù)荷特性及負(fù)荷特性具有對(duì)稱性。
當(dāng)力矩作用于內(nèi)、外轂軸時(shí)，鋼絲繩(4)要產(chǎn)生變形，從而實(shí)現(xiàn)力矩的彈性傳遞，當(dāng)軸系振動(dòng)時(shí)，鋼絲繩中各鋼絲要產(chǎn)生微振干摩擦，吸收振動(dòng)能量，從而達(dá)到控制振動(dòng)的目的。
減振器的承載能力(傳遞力矩大小)不僅由A—A截面上的鋼絲繩(4)的組數(shù)及鋼絲繩(4)的直徑來決定，主要由沿軸向布置鋼絲繩(4)的組數(shù)所決定，同時(shí)為保證其具有良好的對(duì)稱性，相鄰兩根鋼絲繩的旋向相反，對(duì)外表現(xiàn)為外轂軸連接法蘭(2)和內(nèi)轂軸連接法蘭(7)之間的長(zhǎng)度。
參見圖3，實(shí)驗(yàn)表明，在傳遞力矩時(shí)，受壓的一組鋼絲繩(4)的負(fù)荷特性是軟彈性的。參見圖4，受拉的一組鋼絲繩(4)的負(fù)荷特性是硬彈性的。因而它可以保證減振器的共振頻率不是鋼絲繩(4)的共振頻率，提高了減振器的可靠性。
參見圖5，由內(nèi)、外轂軸產(chǎn)生徑向或軸向位移時(shí)，鋼絲繩(4)產(chǎn)生的反作用力是硬彈性的，也即它的初剛度小，這使得軸系對(duì)中時(shí)產(chǎn)生的偏差引起的反作用力不大，從而降低了軸系對(duì)中的精度要求。
權(quán)利要求1.一種軸系減振器，它包括內(nèi)轂軸連接法蘭(7)、外轂軸連接法蘭(2)以及空心軸(3)，其特征在于與內(nèi)轂軸連接法蘭(7)為一體的中心軸(10)上對(duì)稱設(shè)置有內(nèi)軸擋塊(5)，在整個(gè)中心軸(10)段內(nèi)內(nèi)軸擋塊(5)間距排列，在空心軸(3)的內(nèi)腔壁上對(duì)稱且間距排列有外空心軸擋塊(9)，在相對(duì)應(yīng)的內(nèi)軸擋塊(5)與外空心軸擋塊(9)之間連接的彈性元件是鋼絲繩(4)，它的兩端均由鋼絲繩安裝板(12)分別固定在內(nèi)軸擋塊(5)上和外空心軸擋塊(9)上，鋼絲繩(4)呈弧形狀，沿軸向每一排的鋼絲繩(4)根數(shù)是偶數(shù)，并且相鄰的鋼絲繩(4)的鋼絲旋向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸系減振器，其特征在于在空心軸(3)的殼體上排列有散熱孔(11)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種軸系減振器，它包括內(nèi)、外轂軸，其特征在于在中心軸與空心軸上對(duì)稱且間距排列有內(nèi)軸擋塊和外空心軸擋塊，在相對(duì)應(yīng)的內(nèi)軸擋塊與外空心軸擋塊之間連接的彈性元件是鋼絲繩，在一個(gè)截面內(nèi)的鋼絲繩根數(shù)是偶數(shù)，相鄰的鋼絲繩的鋼絲旋向相反。本實(shí)用新型是三維非線性減振器，能補(bǔ)償軸系的對(duì)中，利用鋼絲繩的特有的干摩擦有效地吸收振動(dòng)能量，防止軸系振動(dòng)的共振，無需維修保養(yǎng)更換，具有很高的使用可靠性。
文檔編號(hào)F16F15/10GK2221686SQ9523354
公開日1996年3月6日 申請(qǐng)日期1995年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月31日
發(fā)明者呂志強(qiáng), 施引, 何琳, 余廣平 申請(qǐng)人:呂志強(qiáng), 施引, 何琳, 余廣平