三叉杆式联轴器的分析

三叉杆式联轴器的分析

   本文通过分析振动情况求出系统的总的传递矩阵,为最终求出系统的固有频率,避免传动过程中共振现象的产生而做准备。为了真实的研究系统的振动情况,采用以整个系统为研究对象,并且适合于用计算机计算传递矩阵。三叉杆式联轴器系统传递矩阵的建立在运动分析和动力分析的基础上,指出了三叉杆式万向联轴器振动产生的根源。推导出各种振型的传递矩阵,并由此获得整个系统的传递矩阵。由运动分析和动力学分析可知,三叉杆式万向联轴器是准等角速传动,当输入轴以等角速传动时,输出轴的转速和承受的扭矩均有变化,且其值与β的大小密切相关,当β角超过某一范围时,输出轴的扭矩会急剧上升,因此系统必将有扭振产生。同时作用于输入轴的附加弯矩和作用于输出轴的周期性变化的轴向力也将分别产生系统的横向振动和纵向振动。振动产生的动力学根源首先根据输入和输出轴的结构尺寸,合理地划分节点。单元体的划分以截面尺寸的变化为依据。三叉杆式万向联轴器的运动简图及单元体的划分。在节点处为集中质量点,连接两节点间的轴为无质量弹性轴。假设取输入轴上有n+1个节点,输出轴上有k个节点(节点的个数以轴上的截面变化为依据),坐标系的选取与动力学的分析一致。即Z′与Z″分别为输入轴与输出轴的轴线方向,它们之间的坐标变换矩阵是在运动分析中已经求出的方向余弦矩阵。但按系数加权的卡尔曼滤波有着很好的优良性,在故障的检测与隔离等方面具有有优势。所以在实际中多使用按系数加权的分布式融合策略。为了能在时变的测量噪声情况下也能够深受准确的估计值,采用了自适应的Kalman滤波技术。仿真结果也证明了自适应算法的有 效性。由三叉杆式万向联轴器的动力分析及实际应用情况知,在输入轴与输出轴之间的夹角超过确定范围时,系统会产生剧烈的振动。通过分析,可明确振动产生的根源,为有 效的控制振动提供依据;同时总的传递矩阵的建立,是进一步求系统固有频率的前提。对于给定的机构,其固有频率是确定的,固有频率的求得,可以改良机构传动性能,避免共振的发生。由三叉杆式万向联轴器的运动分析及动力分析知,这种类型的联轴器存在周期性变化的附加弯矩及轴向力,当输入轴与输出轴的夹角大于25°时,附加弯矩与轴向力急剧变大,振动产生不可避免。即使在输入输出夹角小于25°时,由于周期性变化的附加力及附加弯矩,振动的根源始终存在。利用传递矩阵法求系统的固有频率,可大的避免在使用过程中共振的产生。