三叉式-球笼式双联万向联轴器的扭转振动特性分析

摘要

大型旋转机械传动系统的振动特性直接影响其运行平稳性,而万向联轴器是传动系统中必不可少的关键零部件.为此,以三叉式-球笼式双联万向联轴器为研究对象,对其扭转振动特性进行分析.首先,建立三叉式-球笼式双联万向联轴器的扭转振动模型,并基于拉格朗日方程建立其动力学方程.然后,利用Runge-Kutta算法对所建立的动力学方程进行数值求解,得到了三叉式-球笼式双联万向联轴器输入轴与输出轴之间转角差和角速度差随时间的变化情况.最后,利用MATLAB软件进行仿真验证,分析了三叉式-球笼式双联万向联轴器输入轴与中间轴的夹角和外激励对其扭转振动特性的影响.结果表明:三叉式-球笼式双联万向联轴器固有频率的理论计算结果与数值仿真结果相吻合;三叉式-球笼式双联万向联轴器输入轴与中间轴的夹角和外激励会对其输入轴与输出轴之间的转角差和角速度差的幅值产生不稳定的影响,从而导致联轴器产生扭转振动响应;随着输入轴与中间轴的夹角和外激励的增大,三叉式-球笼式双联万向联轴器产生的扭转振动响应增大.研究结果可为三叉式-球笼式双联万向联轴器的设计、制造和应用提供理论依据.