CN202057560U

CN202057560U - 高弹性联轴器径向刚度测试装置

Info

Publication number: CN202057560U
Application number: CN2011201408876U
Authority: CN
Inventors: 姜小荧; 周文建; 沈建平
Original assignee: 711th Research Institute of CSIC
Current assignee: Shanghai shine Heavy Industry Co., Ltd.
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-05-06

Abstract

本实用新型公开了一种高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特点是，包括对称设置的两个固定端夹具和一定位固定组件；两固定端夹具对称设置，各用于固定一被测的高弹性联轴器的一端；定位固定组件包括一定位件、两转换盘、两夹紧板、一激励板，其中：定位件两端分别与两高弹性联轴器的另一端顶抵；两转换盘分别穿套在定位件上，与各自相邻的一被测高弹性联轴器的另一端固定连接；激励板穿套在转换盘内侧的阶梯槽上，其顶部与激励器连接；两夹紧板分别穿套两转换盘的外侧阶梯槽上；通过螺栓将激励板与两夹紧板固定。操作方便、简单，既提高了工作效率，又保证了被测高弹性联轴器径向加载时不会产生弯曲变形。

Description

高弹性联轴器径向刚度测试装置

技术领域

本实用新型涉及高弹性联轴器径向刚度测试装置。

背景技术

高弹性联轴器应用于船舶推进传动系统，在传动系统中起到轴系对中、位移补偿和降低扭转振动的作用。随着船舶安全性和减振降噪要求的提高，高弹性联轴器逐渐成为船舶推进系统中广泛使用的传动部件。

目前，高弹性联轴器的径向刚度通常是通过以下三种方法获得，1、根据高弹性联轴器结构尺寸给出一个估计值；2、根据高弹性联轴器建立实体模型，通过有限元计算得到动静刚度的计算方法；3、采用如图1所示的试验台对高弹性联轴器进行刚度试验，该试验台包括一个固定端夹具1，将高弹性联轴器11的一端111固定在固定端夹具1上，另一端112施加径向激励并记录其变形响应传输到刚度测量仪器，根据载荷响应关系得出动静刚度值。但这三种方法都有不足之处：

对于第一种，虽然该方法已广泛应用于高弹性联轴器设计生产中，但是由于高弹性联轴器形式和种类千差万别，工作模式和安装条件也不尽相同，估计值跟实际值存在偏差，尤其对于特定转速、特定环境温度下的刚度值更难以准确估算；

对于第二种，该方法目前还在研究阶段，尚未形成公认成熟的计算方法，计算准确性无法保证；

对于第三种，在采用这种安装方法进行径向刚度试验时，径向激励使高弹性联轴器产生径向变形的同时还会产生弯曲变形，需要通过模型分解，求解出高弹性联轴器的径向刚度，因此属于间接测量。由于高弹性联轴器一般为包括橡胶和金属簧片的复杂结构，难于准确地根据结构力学理论分解出径向和弯曲变形，导致径向刚度测量不准确。

发明内容

本实用新型是为了解决现有技术存在的问题，而提供的一种高弹性联轴器径向刚度测试装置，具有操作方便、试验结果准确可靠的优点。

本实用新型采取的技术方案是：高弹性联轴器径向刚度测试装置，用于同时测试两个同型号的高弹性联轴器；其特点是，所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置包括对称设置的两个固定端夹具和一定位固定组件；所述的两固定端夹具对称设置，各用于固定一被测的高弹性联轴器的一端；所述的定位固定组件用于固定连接两被测的高弹性联轴器的另一端；所述的定位固定组件包括一定位件、两转换盘、两夹紧板、一激励板，其中：所述的定位件两端分别与两被测的高弹性联轴器的另一端顶抵；所述的两转换盘分别穿套在定位件上，各转换盘分别设有多个用于与各自相邻的一被测高弹性联轴器的另一端固定连接的连接孔；在各转换盘外缘的内侧和外侧各设有一阶梯槽；所述的激励板穿套在转换盘内侧的阶梯槽上，其顶部与激励器连接；所述的两夹紧板分别穿套在两转换盘外侧的阶梯槽上；通过紧固件将激励板与两夹紧板固定。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，所述的两固定端夹具结构相同，各包括与基座连接的水平部和用于连接固定被测高弹性联轴器的垂直部；所述的垂直部上设有多个用于与被测高弹性联轴器相连接的连接孔，在所述垂直部的外侧设有与被测高弹性联轴器的一端相对接的定位凹槽；

还包括两定位块，各定位块分别部分设置在各自所述的定位凹槽中。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，所述的两转换盘的中心各设有一通孔，分别穿套在定位件上。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，所述的激励板设有一通孔，该激励板的周围设有多个连接孔。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，还包括一传感器，设置在所述的激励板顶部，并与施加振动载荷的激励器相接触；所述的传感器的输出端与刚度测量仪器的输入端电连接。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，所述的激励板的顶部设为弧形，所述弧形的中心部位与两被测高弹性联轴器的中心位置向对应。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，还包括一传感器，所述的传感器设置在所述的激励板顶部的弧形的中心部位，与所述的两被测高弹性联轴器的中心位置向对应。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，所述的传感器与所述的激励板顶部是线接触。

上述高弹性联轴器径向刚度测试装置，其中，所述的两夹紧板各设有一通孔，在通孔的周围设有多个连接孔。

由于本实用新型采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：

1、测试时，将两个同型号的被测高弹性联轴器的一端背靠背连接在本实用新型的两个固定端夹具上，两固定端夹具又固定于基座上，被测高弹性联轴器的另一端固定在定位固定组件上，既提高了工作效率，又保证了被测高弹性联轴器径向加载时不会产生弯曲变形；

2、在固定两被测高弹性联轴器的连接部件的中间设计激励板，用于施加振动载荷，并用传感器传输振动响应，由刚度测量仪器测量刚度，操作简便；

3、将激励板与激励器的接触面设计成圆弧形，使激励器和传感器与激励板顶部之间形成线接触，即保证激励力作用线通过高弹性联轴器中心，又降低实验装置加工精度和安装精度的要求；

4、通过设计可旋转的过渡转接盘，可以根据高弹性联轴器螺栓孔的角度在轴向旋转任意角度与被测高弹性联轴器连接安装，解决了高弹性联轴器两侧螺纹孔不对称、而无法固定的问题；

5、采用夹紧板将两高弹性联轴器连接起来，并与激励板固定，保证了测试的可靠性。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。

图1是现有技术高弹性联轴器径向加载测试的结构和使用状态的示意图。

图2是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的结构示意图（剖视，被测高弹性联轴器已安装）。

图3是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置固定端夹具的一种实施例的结构示意图。

图4是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的定位块的一种实施例的结构示意图。

图5是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的定位件的一种实施例的结构示意图。

图6是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的转接盘的一种实施例的结构示意图，其中a图为转接盘的外形结构示意图，b图为转接盘的侧视图。

图7是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的激励板的一种实施例的结构示意图。

图8是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的夹紧板的一种实施例的结构示意图。

图9是本实用新型在测量高弹性联轴器时显示的动态负荷-变形曲线示意图。

具体实施方式

请参阅图2~图8，其中图2是本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的一种实施例的结构示意图（剖视，被测高弹性联轴器已安装）；图3~图8为本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置的主要零部件的实施例的结构示意图。

本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置，用于同时测试两个同型号的高弹性联轴器。所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置包括对称设置的两个固定端夹具21、22和一定位固定组件23。

所述的两固定端夹具结构相同，对称设置，各用于固定一被测的高弹性联轴器100的一端101。本实施例中，每个固定端夹具（以其中一个固定端夹具21为例详细说明，请配合参见图3）包括与基座200连接的水平部211和用于连接固定被测高弹性联轴器的垂直部212。所述的垂直部上设有多个用于与被测高弹性联轴器相连接的连接孔2121，在所述垂直部的外侧设有与被测高弹性联轴器的一端相对接的定位凹槽2122。本实用新型还包括两定位块237（请配合参见图4），各定位块部分设置在所述的定位凹槽中，与被测高弹性联轴器的一端相顶抵。在一个具体的实施例中：所述的被测高弹性联轴器100的一端101的口部内壁设有连接槽，当把被测的高弹性联轴器与本实用新型测试装置采用螺栓200固定连接时，所述的被测高弹性联轴器的所述连接槽的槽口与所述底座的凹槽的槽口对接，所述的各定位块有一部分设置在各自所述的定位凹槽中，还有部分设置在被测高弹性联轴器的连接槽的槽口中，与被测高弹性联轴器的一端相顶抵。

本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置中，所述的定位固定组件23包括一定位件231、两转换盘232和233、两夹紧板234和235、一激励板236。其中：

所述的定位件设置在两被测的高弹性联轴器之间，其两端分别与两高弹性联轴器的另一端顶抵。在一个具体的实施例中：所述的定位件231为管状（请配合参见图5），所述的被测高弹性联轴器的另一端102的口部内壁设有连接槽；当把被测的高弹性联轴器与本实用新型测试装置固定连接时，所述的定位件的两端分别嵌合在两被测高弹性联轴器的连接槽中，与两被测高弹性联轴器的另一端顶抵。

为解决高弹性联轴器两侧螺纹孔不对称的问题，本实用新型采用两转换盘232和233分别与一被测高弹性联轴器旋转过渡连接的技术，可以根据被测高弹性联轴器螺栓孔的角度在轴向旋转任意角度与被测高弹性联轴器螺栓孔固定安装。所述的两转换盘232和233结构相同，现以其中一转换盘232为例进行详细的说明（请配合参见图6）。所述的转换盘232的外缘内侧和外侧各设有一阶梯槽2321、2322，在转换盘的中心设有一通孔2323，通孔周边设有多个连接孔2324。装配时，所述的两转换盘232和233分别穿套在所述定位件231上，通过螺栓300将各转换盘的连接孔与各自相邻的高弹性联轴器的另一端相连接。

本实用新型所述的激励板236（请配合参见图7）中间设有通孔2361，在激励板的四周设有四个连接孔2362，该激励板穿套在两转换盘上，卡在两转换盘的内侧的阶梯槽2321上。

所述的两夹紧板234和235结构相同，现以其中一夹紧板234为例进行详细的说明（请配合参见图8）。所述夹紧板234包括一中心通孔2341和设置在夹紧板四周的四个连接孔2342，该四个连接孔2342与激励板设置的四个连接孔2362相对应。每个夹紧板穿套在各自对应的一转换盘的位于外侧的阶梯槽2322中；采用紧固件例如双头螺柱400通过所述两夹紧板的连接孔和激励板的连接孔，将两被测高弹性联轴器与激励板固定连接为一体。由于所述的转换盘是与一被测的高弹性联轴器的另一端是紧密贴合固定连接的，因此，当采用紧固件400将两被测高弹性联轴器与激励板固定连接时，也将两被测高弹性联轴器固定连接起来，从而保证了被测高弹性联轴器在径向加载时不会产生弯曲变形。

本实用新型高弹性联轴器径向刚度测试装置还包括一传感器3，设置在所述的激励板236顶部，并与施加振动载荷的激励器500相连接；所述的传感器的输出端与刚度测量仪器的输入端电连接。

在一个较好的实施例中，所述的激励板236的顶部设为弧形2363(请参见图7)，所述弧形的中心部位与两被测高弹性联轴器的中心位置向对应。所述的传感器3设置在所述的激励板顶部的弧形的中心部位，与所述的激励板顶部是线接触。该传感器与所述的两被测高弹性联轴器的中心位置向对应。

请配合参阅图2。当准备测试时，把被测的两个同型号的高弹性联轴器固定到本实用新型测试装置上，具体是：将两固定端夹具固定于基座200上，再通过螺栓将两个被测的同型号的高弹性联轴器100的一端分别固定在两固定端夹具上。将定位固定组件23置于该两个同型号高弹性联轴器100之间，将该两个被测的同型号的高弹性联轴器100背靠背的连接在定位固定组件23上，其中：将两转换盘分别穿套在所述定位件上，通过螺栓将各转换盘的连接孔与各自相邻的高弹性联轴器的另一端相连接；将所述的激励板穿套在两转换盘上，分别卡在各自连接的转换盘的内侧的阶梯槽上；将每个夹紧板穿套在各自对应的一转换盘的位于外侧的阶梯槽中；采用紧固件通过所述两夹紧板的连接孔和激励板的连接孔，将两被测高弹性联轴器与激励板固定连接为一体。保证了高弹性联轴器径向加载时不会产生弯曲变形。测试时，激励器向激励板施加振动载荷，并用传感器测量振动响应，传输到刚度测量仪器进行刚度计算，刚度测量仪器为现有技术，不再赘述。由于将激励板与激励器的接触面设计成圆弧形，使激励器和传感器与激励板形成线接触，既保证了激励力作用线通过高弹性联轴器中心，又降低了实验装置加工精度和安装精度的要求。

请参阅图9，图9是本实用新型在测量高弹性联轴器时显示的动态负荷-变形曲线示意图。动刚度测量时，以被测的高弹性联轴器的变形为横坐标X，以载荷为纵坐标Y建立坐标系，即得到高弹性联轴器的迟滞回线，显示出负荷和变形的动态分量。

本实用新型测试高弹性联轴器径向刚度产品操作方便、简单，既提高了工作效率，又保证了被测高弹性联轴器径向加载时不会产生弯曲变形。对于研究高弹性联轴器径向振动特性、验证高弹性联轴器径向刚度计算、和船舶推进系统回旋振动校核计算提供了准确的参数。

Claims

1.高弹性联轴器径向刚度测试装置，用于同时测试两个同型号的高弹性联轴器；其特征在于，所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置包括对称设置的两个固定端夹具和一定位固定组件；

所述的两固定端夹具对称设置，各用于固定一被测的高弹性联轴器的一端；

所述的定位固定组件用于固定连接两被测的高弹性联轴器的另一端；所述的定位固定组件包括一定位件、两转换盘、两夹紧板、一激励板，其中：

所述的定位件两端分别与两被测的高弹性联轴器的另一端顶抵；

所述的两转换盘分别穿套在定位件上，各转换盘分别设有多个用于与各自相邻的一被测高弹性联轴器的另一端固定连接的连接孔；在各转换盘外缘的内侧和外侧各设有一阶梯槽；

所述的激励板穿套在转换盘内侧的阶梯槽上，其顶部与激励器连接；

所述的两夹紧板分别穿套在两转换盘外侧的阶梯槽上；通过紧固件将激励板与两夹紧板固定。

2.根据权利要求1所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，所述的两固定端夹具结构相同，各包括与基座连接的水平部和用于连接固定被测高弹性联轴器的垂直部；所述的垂直部上设有多个用于与被测高弹性联轴器相连接的连接孔，在所述垂直部的外侧设有与被测高弹性联轴器的一端相对接的定位凹槽；

3.根据权利要求1所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，所述的两转换盘的中心各设有一通孔，分别穿套在定位件上。

4.根据权利要求1所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，所述的激励板设有一通孔，该激励板的周围设有多个连接孔。

5.根据权利要求1或4 所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，还包括一传感器，设置在所述的激励板顶部，并与施加振动载荷的激励器相接触；所述的传感器的输出端与刚度测量仪器的输入端电连接。

6.根据权利要求4所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，所述的激励板的顶部设为弧形，所述弧形的中心部位与两被测高弹性联轴器的中心位置向对应。

7.根据权利要求6所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，还包括一传感器，所述的传感器设置在所述的激励板顶部的弧形的中心部位，与所述的两被测高弹性联轴器的中心位置向对应。

8.根据权利要求7所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，所述的传感器与所述的激励板顶部是线接触。

9.根据权利要求1所述的高弹性联轴器径向刚度测试装置，其特征在于，所述的两夹紧板各设有一通孔，在通孔的周围设有多个连接孔。