青岛NSK轴承|青岛FAG轴承|青岛SKF轴承

  在不考虑摩擦损失、从动轴角加速度引起的惯性力偶矩，以及重力等影响因素时，根据输入输出轴的７２ 江苏科技大学学报（自然科学版） ２００７年瞬时功率相等可以得到输入输出轴的转矩关系式Μｎ ＝Μ１·ω１ ωｎ（８）Μｎ ＝Μ１·１＋（ｉ２ｎ１ －１）ｓｉｎ２φ１ ｉｎ１（９）观察式（４）～（８），可以得到一个结论，只需要在轴系的装配过程中使ｉｎ１ ＝１就能够做到整个轴系的输入输出轴的转角同步、转速同步、输出轴无加速度、转矩同步。由此可以知道在满足前面条件时只要合理设计每个万向节的转向角，万向联轴器串联轴系的传动过程是可逆的，即前一个万向节引起的不平稳性可以用后面的一个或几个万向节来平衡。在串联轴系的设计过程中不仅要保证整个轴系输入输出轴的同步，而且要尽量做到中间轴的平稳传动，避免中间轴引起轴系的振动和破坏，也就是在安装过程中合理设计每个万向节的输入输出转向角αｋ（ｋ－１）。
  编制程序分析串联轴系运动特性图２　万向节转角示意图Ｆｉｇ．２　Ｓｋｅｔｃｈｄｉａｇｒａｍｏｆｔｕｒｎｉｎｇａｎｇｌｅｓｏｆｕｎｉｖｅｒｓａｌｊｏｉｎｔｓ利用Ｍａｔｌａｂ强大的矩阵处理能力、方便直观的绘图功能，对上面推导的理论公式编制程序，计算任意个十字轴万向节串联轴系的传动特性，程序输入变量：万向节个数、每个万向节实现的转角、输入轴的转速、转矩。图２为某实船轴系安装中万向节转角的示意图。正常工作下轴系的输入转速为７５０ｒ／ｍｉｎ（４５００°／ｓ），输入转矩为１５９１７Ｎ·ｍ。用编制的程序计算４种不同安装角时轴系的传动特性，分别是：① α１＝４°、α２＝６°、α３＝－６°、α４＝－４°；② α１＝６°、α２＝４°、α３＝－４°、α４＝－６°；③ α１＝４°、α２＝－４°、α３＝６°、α４＝－６°；④ α１＝６°、α２＝－６°、α３＝４°、α４＝－４°。为了表示一个万向节输入输出轴的方位关系，假设顺时针转角为正，反之为负，４种情况的输入输出平行，都实现了输入输出轴同步传动，利用程序分析每个中间轴的动力特性。程序运行后获得４种安装角的输出，结果如图３～图５所示。分别显示了各轴的输出转角与输入转角、输出角加速度与输入转角、输出转矩与输入转矩的关系，显示了各轴的输出转角与输入转角、输出角加速度与输入转角、输出转矩与输入转矩的关系。

  为了更充分地分析轴系中万向节转角对轴系传动的影响，运行程序输入一组特殊角：α１＝４°、α２＝５°、α３＝７°、α４＝１０°，分析不同转角串联轴系时不同轴的输出特性，对比不同转角对轴系的影响，其传动输出特性如图６所示。