发动机台架试验用传动轴的选配与安装

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Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ｅｎｄ Ｔｅｃｈ ｏｌ Ｉ ｖａｔ ｏ ｎ ｏｇｙ ｎｎｏ ｉ ｎ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
工 业 技 术
发 动机 台 架 试 验 用 传 动 轴 的 选 配 与 安装
沈 秀 奇 （ 上海 交通 大学 上海 ２ ０ ３ ０ ４ ８）
摘 要： 发动机 动态试验 台传动轴 的选 用应根据 发动机情况和 试验要求 确定 。 对发 动机 台架所 用传动轴的 类型进行 了比较 。 选择 可 用于 动 态试验 台的双 万向节传动轴 ， 传动轴 经常 断裂的 原因进行 了分析 ， 出一种 筒便 实用的计算方法和安装技巧 ， 对 提 为台架试验提供参考和借 鉴。 关键 词 ： 发动机 台架 传动轴 选配 安装 中图 分类 号 ： Ｂ Ｔ ４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ２ ｏ （） ０ ６ １ １ ７ － ９ Ｘ ２ １ ） １ｂ一０ ７ －０
（） 有合适 的阻尼特性 ， ５具 保证 发 动 机 般 进 行 发 动 机 台 架 试 验 时 只 对 发 动 测 功 机 系统 在 共 振 转 速 区 域 的 安 全 。 发 机 本 体 进 行 试 验 ， 架 试 验 用 传 动 轴 直 接 动机 的 总 输 出 转 矩 包 含 有 很 多 谐 波 成 分 ， 台 与 发 动机 功 率 输 出轴 相 连 ， 变动 频 繁 ， 且 冲 其 中 基 波 引起 系 统 的 危 险 共 振 ， 发 动 机 在 击性 强 ， 动轴 工作 条件 更加 苛 刻 ， 整 个 转 速 范 围 内其 它激 振 谐波 也 会 引起 扭 转 系 传 是 台架 的 薄 弱 环 节 。 高 速 大 负 荷 情 况 下 ， 在 常 统 共 振 ， 致 转矩 明显 增 大 。 导 常发生传动轴断裂的现象 。 动轴断裂后 ， 传 因 此 ， 动 轴具 有 合 适 的 阻 尼 特 性 ， 传 可 加 工更 换 传 动 轴 不 仅 周 期 长 、 用 高 ， 且 以 减 小 通 过 这 些 共 振 转 速 区域 时 的 扭 振 幅 费 而 工 作 量 很 大 ， 时 在 没 有 找 到 传 动 轴 断 裂 值 ， 证 试 验 设备 的 安 全 运 转 。 有 保 的 真 正 原 因之 前 就 换 上 新 的 传 动 轴 ， 会 又 很 快 再 次 断 裂 。 动 机 与 测 功 机 的 联 接 有 ２传动轴断裂原 因分 析 发 刚 性 联 接 和 柔 性 联 接 。 性 联 接 主 要 有 刚 刚 由 于 发 动 机 曲 轴 、 动 轴 和 测 功 机 轴 传 性 联 轴 器 和 万 向 节 传 动 轴 ， 于 单 万 向节 构 成 的 轴 系 是 一 个 弯 曲扭 转 振 动 系 统 ， 由 这 传 动 轴 在 输 入 轴 与输 出轴 有 角偏 差 时不 能 种 弯 扭 组 合 的 交 变 应 力很 容 易 使 传 动 轴 产 实 现 等 角 速 传 动 ， 以 常 用 双 万 向 节 传 动 生 疲 劳 和 断 裂 ， 传 动 轴 的转 速 与 轴 系 的 所 当 轴 ； 性 联 接 主 要 有 弹 性 联 轴 器 和 尼 龙 绳 弯 曲或 扭 转 振 动 的 临 界 转 速 相 同 时 ， 动 柔 传 编结的 方式 。 轴 还 将 产 生 共 振 。 对 台 架 试 验 中 经 常 发 针 近 年来 ， 内外 一些厂 商 也研制 出 了 国 生 传 动 轴 断 裂 的 故 障 ， 过 上 面 的 分 析 和 通 专门用 于发动机 台架 上的传动轴 ， 国内 但 试 验 观 察 ， 以 认 为 双 万 向节 传 动 轴 断 裂 可 的 价 格 每 根 至 少 都 在 万 元 以 上 ， 虑 到 汽 的 主 要 原 因 有 以 下 几 点 ： 考 车 上 使 用 的双 万 向 节 传 动 轴 都 经 过 强 度 和 （） 动轴安装时 不对中或者假对 中。 １传 刚 度计 算 ， 且 有 不 同 的规 格 尺 寸 ， 而 选择 余 为 了 减 小 传 动 轴 的 弹 性 变 形 ， 长 传 动 轴 延 地 大 ， 否 在 现 有 汽 车 配 件 中 选 择 或 改 装 的 疲 劳 寿 命 ， 万 向 节 传 动 轴 使 用 时 必 须 能 双 个 适 合 发 动 机 台 架 使 用 的 传 动 轴 ， 有 对 中安 装 ， 很 即尽 量 满 足 ｏ ［ ０， ， 样 可 ＝ ｃ＝０ 这 实 际 意 义 。 文 主 要 讨 论 双 万 向 节 传 动 轴 以 大 大 减 小 传 动 轴 的 弯 曲振 动 。 于 双 万 本 由 在 发 动 机 台 架 上 使 用 的一 些 问 题 。 向节 传 动轴 理 论 上 能 够允 许 输 入 轴 与输 出 轴 有 一 定 的 距离 偏 差 和 角度 偏 差 ， 以 ， 所 有 １动态试验 台传动轴 的设计要求 些 用户使用 中往往忽视 了这方面 的影响 ， （ ） 递 转 矩 。 态 试验 台正 常 工作 时 ， 只 用 肉 眼粗 略 地 看 齐 ， 成 传 动 轴 安 装 时 １传 动 造 传 动 轴 传 递 的 转矩 为 发 动机 总输 出 转矩 与 的 不对 中 或 者 假 对 中 。 变工况产生的惯性转矩之和 ； 生共振时 ， 发 （ ） 动 轴 没 有 做 动 平 衡 或者 动 平 衡 破 ２传 传 动 轴 传 递 转 矩 远 大 于 此时 的 发 动 机 输 出 坏 。 架 试 验 的 转 速 很 高 ， 以 传动 轴 一 定 台 所 转 矩 。 动 轴 必 须 保 证 发 动 机 动 态 试 验 时 要 做 动 平 衡 。 些 用 户 因 为 所 用 传 动 轴 太 传 有 可 靠 传 递 转 矩 ， 过 共 振 转 速 区 域 时 转 矩 长 ， 短 后 没 有 动 平 衡 就 在 台 架 上使 用 ， 通 锯 还 峰值 在安全范 围内。 有 些 用 户在 设 备 安 装 时 将 花 键 轴 从 花 键 套 （ ） 在 发 动 机 最 高 转 速 下 工 作 。 代 内 拉 出 ， 拆 卸 后 却 未 能 使 花 键 轴 和 花 键 ２能 现 但 车 用 汽 油 机 的 最 高 转 速 达 ７ ０ ～８ ０ ｒ 套 按 原 来 的 标 记 对 准 装 复 ， 成 传 动 轴 动 ０ ０ ０Ｏ／ 造 ａｎ要 ｒｉ ， 求动 态 试 验 台 传 动 轴 具 有 较 高 的动 平 衡 破 坏 ， 些 都 将 极 易造 成 传 动 轴 断 裂 这 平衡等级 和弯曲振动临界转 速。 和 台架 设备 损 坏 。 （） 偿 发 动 机 、 ３补 测功 机 连 接 中的 轴 向 、 （ ） 品 质 量 不 合 格 。 材 料 等 原 因 导 ３产 因 径 向 、 度 的偏 移 。 求 传动 轴 设 计 中采 用 致 的 传 动 轴 质 量 不 合 格 也 是 造 成 传 动 轴 断 角 要 径 向 、 向 的 柔 性 连 接 ， 许 发 动 机 、 功 裂 的 一 个 原 因 。 轴 允 测 机 轴线在 装配中存在 一定的夹 角。 （ ） 有 合 适 的 扭 转 冈 度 。 确 模 拟 汽 ３双万 向节传动轴的选择 ４具 正 车 传 动 系要 求 发动 机 一传 动 轴 一测 功 机 系 计 算 双 万 向 节 传 动 轴 的 设 计 可 以按 照 统的 固有 频 率 至少 为 ｌ ～２ Ｈｚ 但 这 样 的 测 功 机 的 最 大 扭 矩 进 行 轴 管 、 键 、 字 ５ ０ ， 花 十 频率 范 围刚 好 对 应 车 用 四 冲 程 发 动 机 的 怠 轴 、 针 轴 承 的 一 系 列 计 算 【 再 按 照计 算 滚 ， 速 转 速 。 避 免 发 生 发 动 机 试 验 转 速 范 围 结 果 定 制 加 工 ， 这 种 方 法 需 要 单 件生 产 ， 为 但 内的 共 振 ， 确 定 合 适 的 传 动 轴 扭 转 刚 度 ， 造 价 昂贵 ， 需 要 一 定 的 等 待 时 间 。 需 且 比较 简 使 发 动 机 一测 功 机 的 系统 扭 振 固 有 频 率 不 便 的做 法 是 只 进 行 轴 管 的 计 算 ， 后 在 现 然 在 发 动 机 动 态 试 验 转 速 范 围 内 ， 证 动 态 有 不 同 规 格 尺 寸 的传 动轴 中直 接 选 择 和 购 保 试 验 台正 常 工 作 。 买 ， 为 这 些 传 动 轴 在 轴 管 强 度 满 足 的 情 因