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作者：宋世哲;徐凯锐;闫兵;黄燕;
单位：太行实验室;西南交通大学机械工程学院;
摘要：柴油发电机组联轴器主动端与被动端的扭转碰撞可能造成联轴器损伤，为解决其碰撞状态难以监测和辨识的问题，提出通过监测联轴器主动端(即曲轴飞轮端)单点扭振高频结构振动信号辨识联轴器碰撞状态的方法。首先结合轴系扭振信号频率特征和轴系扭振模态固有特性，初步判断联轴器主、被动端的扭转碰撞会激发出以曲轴和电机轴高频结构扭振为主的模态；然后采用动能等效法将轴系19自由度模型简化为4自由度简化模型，基于该简化模型的研究结果表明：联轴器主、被动端在弹簧压缩到极限位置时，可以通过扭角差与联轴器扭角15.7°极限值虚拟表征产生的碰撞力。当轴系超过临界转速时，该联轴器上的碰撞力增大，将碰撞力与联轴器简化有限元模型结合，对联轴器中间盘强度进行分析。该碰撞力对联轴器中间盘造成的最大应力达到325 MPa,超过材料疲劳损伤极限225 MPa,不断的碰撞冲击导致联轴器中间盘产生疲劳损伤，结构发生破坏。通过理论推导、仿真分析与实验验证结合的方式，确定了碰撞产生机理。基于此，文中提出通过仅监测曲轴飞轮端扭振高频振动信号来辨识其碰撞状态的方法，该方法测量简便、辨识准确，为联轴器工作状态辨识和结构强度监测提供了新的方法和研究思路。
关键词：动力机械及工程;;轴系;;联轴器;;扭振;;碰撞状态辨识
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52305134)
