Modelado y análisis dinámico de acoplamientos de engranajes

El acoplamiento se utiliza para conectar dos ejes o ejes y piezas giratorias de un componente de transmisión mecánica. Según si se introducen o no elementos elásticos, se puede dividir en acoplamiento flexible y acoplamiento elástico. El acoplamiento elástico tiene la capacidad de producir un cierto grado de deformación elástica y efecto de amortiguación del elemento elástico, no solo para compensar el desplazamiento relativo entre los dos ejes, sino también para amortiguar y reducir la vibración de la boca.

En la actualidad, el modelo lineal basado en la rigidez lineal y el coeficiente de amortiguación viscosa se utiliza principalmente para analizar el rendimiento de amortiguación de las vibraciones del acoplamiento, y se analiza en detalle el cálculo de las características dinámicas del acoplamiento bajo una carga armónica simple y una carga de impacto en este modelo. Teniendo en cuenta las características no lineales del acoplamiento elástico, se toman como objeto de investigación los dos sistemas de rotores acoplados por el acoplamiento elástico y se analizan los efectos de la rigidez no lineal y la amortiguación no lineal del acoplamiento en la respuesta a la vibración torsional del sistema bajo cargas de impacto, respectivamente. En el modelado matemático de los acoplamientos elásticos, utilizando el método de descomposición de ajuste y el principio de equivalencia de amortiguación en los datos de las pruebas de vibración de los acoplamientos elásticos de gran deflexión, se establece un modelo matemático de fuerza de recuperación de histéresis no lineal relacionado con la amplitud del desplazamiento de la vibración. A partir de los datos obtenidos en la prueba dinámica del acoplamiento, se deriva una fórmula cuantitativa para la rigidez dinámica del acoplamiento del eje, que muestra que la rigidez dinámica es una función fuerte del par medio, y que la rigidez dinámica no es una función fuerte de la frecuencia de vibración.

Sobre la base de investigaciones anteriores, se establece un modelo de fuerza de restauración de un acoplamiento elástico de goma de tipo dentado combinando la tecnología de elementos finitos y el análisis teórico, y luego se establecen las ecuaciones dinámicas del sistema de ejes de acoplamiento para analizar las características de amplitud-frecuencia y los coeficientes de transferencia de par del acoplamiento.