某柴油发动机弹性联轴器撕裂故障分析及优化

摘要

为解决某柴油发动机台架试验过程中飞轮端弹性联轴器橡胶体频繁撕裂故障，开展轴系扭转振动测试试验和弹性联轴器橡胶体温升试验，分析飞轮端弹性联轴器失效原因；基于AVL Excite Designer软件，建立了台架一维轴系当量简化模型并进行扭振仿真分析；采用增大测功机端弹性体与万向轴万向节间转动惯量的方法进行优化，并结合仿真分析和台架试验进行验证。结果表明：轴系第1阶扭振频率与发动机第2阶激励频率发生共振，导致弹性联轴器橡胶体扭转角振动过大，造成其扭转疲劳撕裂和过热熔化，最终导致橡胶体失效；由于测功机转动惯量大于发动机转动惯量，因而飞轮端弹性联轴器橡胶体的相对扭转角大于测功机端的相对扭转角，使飞轮端弹性联轴器橡胶体耗散功率大于测功机端，导致飞轮端弹性联轴器橡胶体更容易失效；通过增大测功机端弹性体与万向轴万向节间转动惯量，可使轴系第1阶扭振共振频率避开发动机常用转速区，同时飞轮端弹性联轴器橡胶体的耗散功率减小了33%,延长了联轴器橡胶体使用寿命，有效解决飞轮端弹性联轴器橡胶体频繁撕裂的问题。

关键词

弹性联轴器 / 扭转振动 / 相对扭转角 / 耗散功率