高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的製作方法
2023-12-10 06:53:22
專利名稱：高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置。
背景技術：
高彈性聯軸器應用於船舶推進傳動系統，在傳動系統中起到軸系對中、位移補償和降低扭轉振動的作用。隨著船舶安全性和減振降噪要求的提高，高彈性聯軸器逐漸成為船舶推進系統中廣泛使用的傳動部件。目前，高彈性聯軸器的徑向剛度通常是通過以下三種方法獲得，1、根據高彈性聯軸器結構尺寸給出一個估計值；2、根據高彈性聯軸器建立實體模型，通過有限元計算得到動靜剛度的計算方法；3、採用如圖1所示的試驗臺對高彈性聯軸器進行剛度試驗，該試驗臺包括一個固定端夾具1，將高彈性聯軸器11的一端111固定在固定端夾具1上，另一端 112施加徑向激勵並記錄其變形響應傳輸到剛度測量儀器，根據載荷響應關係得出動靜剛度值。但這三種方法都有不足之處對於第一種，雖然該方法已廣泛應用於高彈性聯軸器設計生產中，但是由於高彈性聯軸器形式和種類千差萬別，工作模式和安裝條件也不盡相同，估計值跟實際值存在偏差，尤其對於特定轉速、特定環境溫度下的剛度值更難以準確估算；對於第二種，該方法目前還在研究階段，尚未形成公認成熟的計算方法，計算準確性無法保證；對於第三種，在採用這種安裝方法進行徑向剛度試驗時，徑向激勵使高彈性聯軸器產生徑向變形的同時還會產生彎曲變形，需要通過模型分解，求解出高彈性聯軸器的徑向剛度，因此屬於間接測量。由於高彈性聯軸器一般為包括橡膠和金屬簧片的複雜結構，難於準確地根據結構力學理論分解出徑向和彎曲變形，導致徑向剛度測量不準確。
發明內容本實用新型是為了解決現有技術存在的問題，而提供的一種高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，具有操作方便、試驗結果準確可靠的優點。本實用新型採取的技術方案是高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，用於同時測試兩個同型號的高彈性聯軸器；其特點是，所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置包括對稱設置的兩個固定端夾具和一定位固定組件；所述的兩固定端夾具對稱設置，各用於固定一被測的高彈性聯軸器的一端；所述的定位固定組件用於固定連接兩被測的高彈性聯軸器的另一端；所述的定位固定組件包括一定位件、兩轉換盤、兩夾緊板、一激勵板，其中所述的定位件兩端分別與兩被測的高彈性聯軸器的另一端頂抵；所述的兩轉換盤分別穿套在定位件上，各轉換盤分別設有多個用於與各自相鄰的一被測高彈性聯軸器的另一端固定連接的連接孔；在各轉換盤外緣的內側和外側各設有一階梯槽；所述的激勵板穿套在轉換盤內側的階梯槽上，其頂部與激勵器連接；所述的兩夾緊板分別穿套在兩轉換盤外側的階梯槽上； 通過緊固件將激勵板與兩夾緊板固定。[0009]上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，所述的兩固定端夾具結構相同，各包括與基座連接的水平部和用於連接固定被測高彈性聯軸器的垂直部；所述的垂直部上設有多個用於與被測高彈性聯軸器相連接的連接孔，在所述垂直部的外側設有與被測高彈性聯軸器的一端相對接的定位凹槽；還包括兩定位塊，各定位塊分別部分設置在各自所述的定位凹槽中。上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，所述的兩轉換盤的中心各設有一通孔，分別穿套在定位件上。上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，所述的激勵板設有一通孔，該激勵板的周圍設有多個連接孔。上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，還包括一傳感器，設置在所述的激勵板頂部，並與施加振動載荷的激勵器相接觸；所述的傳感器的輸出端與剛度測量儀器的輸入端電連接。上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，所述的激勵板的頂部設為弧形，所述弧形的中心部位與兩被測高彈性聯軸器的中心位置向對應。上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，還包括一傳感器，所述的傳感器設置在所述的激勵板頂部的弧形的中心部位，與所述的兩被測高彈性聯軸器的中心位置向對應。上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，所述的傳感器與所述的激勵板頂部是線接觸。上述高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其中，所述的兩夾緊板各設有一通孔，在通孔的周圍設有多個連接孔。由於本實用新型採用了以上的技術方案，其產生的技術效果是明顯的1、測試時，將兩個同型號的被測高彈性聯軸器的一端背靠背連接在本實用新型的兩個固定端夾具上，兩固定端夾具又固定於基座上，被測高彈性聯軸器的另一端固定在定位固定組件上，既提高了工作效率，又保證了被測高彈性聯軸器徑向加載時不會產生彎曲變形；2、在固定兩被測高彈性聯軸器的連接部件的中間設計激勵板，用於施加振動載荷，並用傳感器傳輸振動響應，由剛度測量儀器測量剛度，操作簡便；3、將激勵板與激勵器的接觸面設計成圓弧形，使激勵器和傳感器與激勵板頂部之間形成線接觸，即保證激勵力作用線通過高彈性聯軸器中心，又降低實驗裝置加工精度和安裝精度的要求；4、通過設計可旋轉的過渡轉接盤，可以根據高彈性聯軸器螺栓孔的角度在軸向旋轉任意角度與被測高彈性聯軸器連接安裝，解決了高彈性聯軸器兩側螺紋孔不對稱、而無法固定的問題；5、採用夾緊板將兩高彈性聯軸器連接起來，並與激勵板固定，保證了測試的可靠性。
本實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖進一步給出。
4[0025]圖1是現有技術高彈性聯軸器徑向加載測試的結構和使用狀態的示意圖。圖2是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的結構示意圖(剖視，被測高彈性聯軸器已安裝)。圖3是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置固定端夾具的一種實施例的結構示意圖。圖4是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的定位塊的一種實施例的結構示意圖。圖5是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的定位件的一種實施例的結構示意圖。圖6是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的轉接盤的一種實施例的結構示意圖，其中a圖為轉接盤的外形結構示意圖，b圖為轉接盤的側視圖。圖7是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的激勵板的一種實施例的結構示意圖。圖8是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的夾緊板的一種實施例的結構示意圖。圖9是本實用新型在測量高彈性聯軸器時顯示的動態負荷-變形曲線示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2 圖8，其中圖2是本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的一種實施例的結構示意圖(剖視，被測高彈性聯軸器已安裝)；圖;T圖8為本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置的主要零部件的實施例的結構示意圖。本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，用於同時測試兩個同型號的高彈性聯軸器。所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置包括對稱設置的兩個固定端夾具21、22和一定位固定組件23。所述的兩固定端夾具結構相同，對稱設置，各用於固定一被測的高彈性聯軸器100 的一端101。本實施例中，每個固定端夾具(以其中一個固定端夾具21為例詳細說明，請配合參見圖3)包括與基座200連接的水平部211和用於連接固定被測高彈性聯軸器的垂直部212。所述的垂直部上設有多個用於與被測高彈性聯軸器相連接的連接孔2121，在所述垂直部的外側設有與被測高彈性聯軸器的一端相對接的定位凹槽2122。本實用新型還包括兩定位塊237 (請配合參見圖4)，各定位塊部分設置在所述的定位凹槽中，與被測高彈性聯軸器的一端相頂抵。在一個具體的實施例中所述的被測高彈性聯軸器100的一端101的口部內壁設有連接槽，當把被測的高彈性聯軸器與本實用新型測試裝置採用螺栓200固定連接時，所述的被測高彈性聯軸器的所述連接槽的槽口與所述底座的凹槽的槽口對接，所述的各定位塊有一部分設置在各自所述的定位凹槽中，還有部分設置在被測高彈性聯軸器的連接槽的槽口中，與被測高彈性聯軸器的一端相頂抵。本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置中，所述的定位固定組件23包括一定位件231、兩轉換盤232和233、兩夾緊板234和235、一激勵板236。其中所述的定位件設置在兩被測的高彈性聯軸器之間，其兩端分別與兩高彈性聯軸器的另一端頂抵。在一個具體的實施例中所述的定位件231為管狀(請配合參見圖5)，所述的被測高彈性聯軸器的另一端102的口部內壁設有連接槽；當把被測的高彈性聯軸器與本實用新型測試裝置固定連接時，所述的定位件的兩端分別嵌合在兩被測高彈性聯軸器的連接槽中，與兩被測高彈性聯軸器的另一端頂抵。為解決高彈性聯軸器兩側螺紋孔不對稱的問題，本實用新型採用兩轉換盤232和 233分別與一被測高彈性聯軸器旋轉過渡連接的技術，可以根據被測高彈性聯軸器螺栓孔的角度在軸向旋轉任意角度與被測高彈性聯軸器螺栓孔固定安裝。所述的兩轉換盤232和 233結構相同，現以其中一轉換盤232為例進行詳細的說明(請配合參見圖6)。所述的轉換盤232的外緣內側和外側各設有一階梯槽2321、2322，在轉換盤的中心設有一通孔2323，通孔周邊設有多個連接孔23M。裝配時，所述的兩轉換盤232和233分別穿套在所述定位件 231上，通過螺栓300將各轉換盤的連接孔與各自相鄰的高彈性聯軸器的另一端相連接。本實用新型所述的激勵板236 (請配合參見圖7)中間設有通孔2361，在激勵板的四周設有四個連接孔2362，該激勵板穿套在兩轉換盤上，卡在兩轉換盤的內側的階梯槽 2321 上。所述的兩夾緊板234和235結構相同，現以其中一夾緊板234為例進行詳細的說明(請配合參見圖8)。所述夾緊板234包括一中心通孔2341和設置在夾緊板四周的四個連接孔2342，該四個連接孔2342與激勵板設置的四個連接孔2362相對應。每個夾緊板穿套在各自對應的一轉換盤的位於外側的階梯槽2322中；採用緊固件例如雙頭螺柱400通過所述兩夾緊板的連接孔和激勵板的連接孔，將兩被測高彈性聯軸器與激勵板固定連接為一體。由於所述的轉換盤是與一被測的高彈性聯軸器的另一端是緊密貼合固定連接的，因此， 當採用緊固件400將兩被測高彈性聯軸器與激勵板固定連接時，也將兩被測高彈性聯軸器固定連接起來，從而保證了被測高彈性聯軸器在徑向加載時不會產生彎曲變形。本實用新型高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置還包括一傳感器3，設置在所述的激勵板236頂部，並與施加振動載荷的激勵器500相連接；所述的傳感器的輸出端與剛度測量儀器的輸入端電連接。在一個較好的實施例中，所述的激勵板236的頂部設為弧形2363 (請參見圖7)，所述弧形的中心部位與兩被測高彈性聯軸器的中心位置向對應。所述的傳感器3設置在所述的激勵板頂部的弧形的中心部位，與所述的激勵板頂部是線接觸。該傳感器與所述的兩被測高彈性聯軸器的中心位置向對應。請配合參閱圖2。當準備測試時，把被測的兩個同型號的高彈性聯軸器固定到本實用新型測試裝置上，具體是將兩固定端夾具固定於基座200上，再通過螺栓將兩個被測的同型號的高彈性聯軸器100的一端分別固定在兩固定端夾具上。將定位固定組件23置於該兩個同型號高彈性聯軸器100之間，將該兩個被測的同型號的高彈性聯軸器100背靠背的連接在定位固定組件23上，其中將兩轉換盤分別穿套在所述定位件上，通過螺栓將各轉換盤的連接孔與各自相鄰的高彈性聯軸器的另一端相連接；將所述的激勵板穿套在兩轉換盤上，分別卡在各自連接的轉換盤的內側的階梯槽上；將每個夾緊板穿套在各自對應的一轉換盤的位於外側的階梯槽中；採用緊固件通過所述兩夾緊板的連接孔和激勵板的連接孔，將兩被測高彈性聯軸器與激勵板固定連接為一體。保證了高彈性聯軸器徑向加載時不會產生彎曲變形。測試時，激勵器向激勵板施加振動載荷，並用傳感器測量振動響應，傳輸到剛度測量儀器進行剛度計算，剛度測量儀器為現有技術，不再贅述。由於將激勵板與激勵器的接觸面設計成圓弧形，使激勵器和傳感器與激勵板形成線接觸，既保證了激勵力作用線通過高彈性聯軸器中心，又降低了實驗裝置加工精度和安裝精度的要求。請參閱圖9，圖9是本實用新型在測量高彈性聯軸器時顯示的動態負荷-變形曲線示意圖。動剛度測量時，以被測的高彈性聯軸器的變形為橫坐標X，以載荷為縱坐標Y建立坐標系，即得到高彈性聯軸器的遲滯回線，顯示出負荷和變形的動態分量。本實用新型測試高彈性聯軸器徑向剛度產品操作方便、簡單，既提高了工作效率， 又保證了被測高彈性聯軸器徑向加載時不會產生彎曲變形。對於研究高彈性聯軸器徑向振動特性、驗證高彈性聯軸器徑向剛度計算、和船舶推進系統迴旋振動校核計算提供了準確的參數。
權利要求1.高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，用於同時測試兩個同型號的高彈性聯軸器；其特徵在於，所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置包括對稱設置的兩個固定端夾具和一定位固定組件；所述的兩固定端夾具對稱設置，各用於固定一被測的高彈性聯軸器的一端；所述的定位固定組件用於固定連接兩被測的高彈性聯軸器的另一端；所述的定位固定組件包括一定位件、兩轉換盤、兩夾緊板、一激勵板，其中所述的定位件兩端分別與兩被測的高彈性聯軸器的另一端頂抵；所述的兩轉換盤分別穿套在定位件上，各轉換盤分別設有多個用於與各自相鄰的一被測高彈性聯軸器的另一端固定連接的連接孔；在各轉換盤外緣的內側和外側各設有一階梯槽；所述的激勵板穿套在轉換盤內側的階梯槽上，其頂部與激勵器連接；所述的兩夾緊板分別穿套在兩轉換盤外側的階梯槽上；通過緊固件將激勵板與兩夾緊板固定。
2.根據權利要求1所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，所述的兩固定端夾具結構相同，各包括與基座連接的水平部和用於連接固定被測高彈性聯軸器的垂直部；所述的垂直部上設有多個用於與被測高彈性聯軸器相連接的連接孔，在所述垂直部的外側設有與被測高彈性聯軸器的一端相對接的定位凹槽；還包括兩定位塊，各定位塊分別部分設置在各自所述的定位凹槽中。
3.根據權利要求1所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，所述的兩轉換盤的中心各設有一通孔，分別穿套在定位件上。
4.根據權利要求1所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，所述的激勵板設有一通孔，該激勵板的周圍設有多個連接孔。
5.根據權利要求1或4所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，還包括一傳感器，設置在所述的激勵板頂部，並與施加振動載荷的激勵器相接觸；所述的傳感器的輸出端與剛度測量儀器的輸入端電連接。
6.根據權利要求4所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，所述的激勵板的頂部設為弧形，所述弧形的中心部位與兩被測高彈性聯軸器的中心位置向對應。
7.根據權利要求6所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，還包括一傳感器，所述的傳感器設置在所述的激勵板頂部的弧形的中心部位，與所述的兩被測高彈性聯軸器的中心位置向對應。
8.根據權利要求7所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，所述的傳感器與所述的激勵板頂部是線接觸。
9.根據權利要求1所述的高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特徵在於，所述的兩夾緊板各設有一通孔，在通孔的周圍設有多個連接孔。
專利摘要本實用新型公開了一種高彈性聯軸器徑向剛度測試裝置，其特點是，包括對稱設置的兩個固定端夾具和一定位固定組件；兩固定端夾具對稱設置，各用於固定一被測的高彈性聯軸器的一端；定位固定組件包括一定位件、兩轉換盤、兩夾緊板、一激勵板，其中定位件兩端分別與兩高彈性聯軸器的另一端頂抵；兩轉換盤分別穿套在定位件上，與各自相鄰的一被測高彈性聯軸器的另一端固定連接；激勵板穿套在轉換盤內側的階梯槽上，其頂部與激勵器連接；兩夾緊板分別穿套兩轉換盤的外側階梯槽上；通過螺栓將激勵板與兩夾緊板固定。操作方便、簡單，既提高了工作效率，又保證了被測高彈性聯軸器徑向加載時不會產生彎曲變形。
文檔編號G01N3/02GK202057560SQ20112014088
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者周文建, 姜小熒, 沈建平 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所