鼓形齿联轴器是一种可移式刚性联轴器，安装在牵引电机和驱动齿轮箱之间，能够补偿两轴间径向、轴向、角度及其综合位移，起着传递扭矩及转速的作用，是列车齿轮传动系统中的重要部件。与一般的齿轮联轴器相比，具有承载能力高、载荷分布均匀、位移补偿性能好、工作可靠等优点，在轨道交通车辆机械传动系统中应用广泛。

目前，对轨道交通用鼓形齿联轴器的测试主要在齿轮箱综合性能试验台上进行，试验项目有限，方法单一。为验证联轴器的承载能力、温度特性、位移补偿能力、满载启动性能及过载安全保护性能等，给联轴器结构设计改型提供试验手段及数据支撑，就必须搭建专门的联轴器试验台。

与治疗前相比，两组患者治疗后的AST、ALT、AKP、Cr、BUN、DBIL、TBIL水平均较低，ALB水平均显著较高；治疗后，血液透析组患者的AST、ALT、AKP、Cr、BUN、DBIL、TBIL水平与常规治疗组相比均显著较低，差异具有统计学意义（P＜0.05），ALB水平均显著较高，差异具有统计学意义（P＜0.05），但治疗前两组患者的 AST、ALT、ALB、AKP、Cr、BUN、DBIL、TBIL水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具体见表1、表2。

1 鼓形齿联轴器的特点

鼓形齿联轴器主要由内齿轮、外齿轮、密封部件等组成(见图1)，内、外齿轮之间通常依靠钢弹簧或橡胶弹簧进行弹性定位，这样既限制外齿轮轴向位移，又可以缓解振动。其中内齿轮一般为渐开线直齿，而外齿轮则是齿面具有一定鼓度的鼓形齿。

根据观察，该车在冷车时不会出现类似情况，只有热车后才会发生此类故障。常见的发动机自动熄火多是积碳引起怠速失调所致，但考虑到故障车的行驶里程很短，且进行了相关检查，首先排除发动机积碳因素。怠速时读取发动机的数据，发现混合汽呈现很浓的趋势，直至灭车，但是高速时正常。

扭矩加载装置是影响试验台性能的关键部件。本试验台采用叶片式液压伺服加载器，由1个液压摆动缸和1个旋转接头组成。摆动缸依据旋转叶轮原理制成，旋转接头的作用是把液压油传递到旋转的液压摆动缸内叶片轴与叶片间的空隙，施加一定的压力到叶片上，叶片轴克服压力继续运转，从而产生扭矩，同时液压油具有润滑和冷却作用。加载器额定扭矩为±5 000 N·m，最大扭矩为±10 500 N·m，加载扭矩转角为±50°，最高转速为6 000 r/min；以控制器进行PID控制，控制电压为24 VDC，伺服阀反馈信号为±50 mA，加载系统扭矩稳定性不大于最大扭矩的±1%，可实现无级加载。

  

1—外齿轮；2—内齿轮；3—弹性元件。图1 联轴器结构

2 试验台总体结构及功能原理

针对鼓形齿联轴器高转速、大扭矩的工况特点，试验台采用常见的机械封闭功率流式，其总体结构主要包括电气驱动控制系统、陪试齿轮箱、扭矩加载装置、扭矩转速传感器、动态偏摆装置、传动轴、测试联轴器、总控制台等几部分(见图2)。根据测试需要，还配有温度巡检系统、振动采集系统及摄像系统等辅助装置。

齿轮箱采用两级平行轴传动形式，齿轮齿形为渐开线斜齿，渗碳淬火处理，齿轮精度5级。为满足高转速及运行平稳性要求，在齿轮箱输入及输出轴上分别配置一对角接触球轴承。齿轮箱传递的最大功率为700 kW，齿轮箱高速轴(与鼓形齿联轴器相连)最大输出扭矩为4 000 N·m，最高连续工作转速为6 500 r/min；采用强制润滑方式，润滑油为L-TAS46号汽轮机油，供油压力为(0.15±0.05)MPa，流量为40 L/min，控制供油温度在(45±5)℃。

试验台主要采集并存储的物理量有：转速、扭矩及温度。转速扭矩测试系统由2套扭矩转速传感器以及液压加载器自带的1套扭矩传感器组成。温度采集系统由8通道PT100传感器与2通道非接触式测温仪组成，测量精度±0.1 ℃。另外，还配备2路视频监控系统，试验中可对试件及试验台设备进行360°全方位的监控。各采集模块的配置和标定，采用CAN总线通信技术，使它们与上位机的数据传输更方便、快捷。

  

1—铸铁平台；2—电动机；3、7—陪试齿轮箱；4—液压加载器；5—轴承箱；6—传动轴；8、10—被试联轴器；9—动态偏摆装置；11—扭矩转速传感器；12—扭矩转速传感器。图2 试验台总体结构

3 试验台的主要组成

3.1 电气驱动控制系统

整个下午，阿东都心情抑郁，他有一种对生活的无力感，他不知道自己应该怎么解决家里的事。他在办公室的电脑前，有些无聊地在网上转悠。处长让他查阅一点资料，他也做得不算尽心。处长翻着那些资料，目光敏锐，问他怎么回事，为什么会心不在焉？他犹豫片刻，还是说了父亲过地下通道摔倒的事。他说的时候，心内难过，声音低沉。

3.2 动态偏摆装置

试验台可开展对被试联轴器最大传递功率700 kW、最高转速6 500 r/min、最大扭矩4 000 N·m范围内的试验，在静态、动态下均能进行加载，最大动态轴向位移为±20 mm，径向位移为15 mm，且可随时加载或卸载。试验中的扭矩、转速、功率、偏移位移、温度等通过数据采集系统传输至总控制系统，实时显示、记录并保存。该试验台还具有以下显著特点。

  

1—安装平台；2—上层(轴向)作动器；3—导轨滑块；4—伺服阀块；5—位移传感器；6—下层(径向)作动器；7—力传感器；8—支撑座。图3 动态偏摆装置结构

3.3 液压加载装置

鼓形齿联轴器具有以下特点：(1)内、外齿轮轴线的角向位移大，倾斜角可达6°；(2)在相同的工作条件下鼓形齿较直齿齿轮联轴器传递转矩可提高15%～20%；(3)由于齿侧面呈鼓形，轴线在倾斜一定角度的条件下鼓形齿面与内齿轮面接触受力，接触应力降低，改变了端部承载，消除了棱边挤压；(4)由于外齿轮齿面为鼓形面，内、外齿轮齿侧间隙减小，内、外齿轮冲击小，使用寿命延长[1]。

3.4 陪试齿轮箱

该试验台中，2台陪试齿轮箱“背靠背”串联在传动系统中，齿轮箱采用两级变速，目的在于增大中心距及提高试验转速。加载装置采用液压加载器，安装在齿轮箱低速侧，通过对陪试齿轮箱进行加载，形成封闭功率流中的内部扭矩，即产生所谓的“封闭功率”。2套被试联轴器对称地安装在轴箱两端并串联在齿轮箱的高速侧，轴箱安装在动态偏摆装置上层平台上，可实现同一平面内横向、纵向或综合方向的动态往复运动，通过变频调速电机驱动试验台运转。试验台运转时，因摩擦、搅油等产生的功率损失，由电机驱动系统来补偿。由于摩擦损耗的功率很小，一般仅为封闭功率的10%～20%[2]，所需要的驱动电机的功率也较小。

3.5 测试系统

会议要求，贫困地区往往也是劳动力输出地区，留守儿童数量较多。留守儿童长期与父母分离，容易出现学习、心理、情感、行为等方面的问题，要做好留守儿童关爱工作。在校舍建设和设备采购中要做到“三个优先”，即优先满足留守儿童教育基础设施建设，优先改善留守儿童营养状况，优先保障留守儿童交通需求。共青团、妇联组织、关工委系统等也要尽责尽力，协同做好留守儿童的关爱与服务工作，加强留守儿童心理健康教育、法制教育和安全教育，促进留守儿童健康成长。

采用技术成熟的感应异步伺服电动机，电机额定功率为220 kW， 额定转速为1 750 r/min，最高试验转速为3 500 r/min。以变频器、控制仪、模拟量输出控制模块、操作台等构成控制单元，实现恒扭矩调速和恒功率调速，转速控制精度±0.5%FS。电机低速时无扭矩脉动现象，在全调速范围内运行稳定可靠。

4 主要技术特点

为了模拟联轴器运动工况，特别设计了轴向和径向偏摆机构。该装置设计上下分层结构，包括上下(轴向及径向)两层安装平台、作动器、导轨支座、直线导轨、位移传感器、力传感器等(见图3)。考虑运动惯量的影响，下层平台应尽可能轻量化。以液压作动器为驱动源，采用全数字式伺服控制器。系统工作压力为21 MPa，最大动态试验力为±30 kN，控制方式为位移控制，行程为±30 mm，测量精度为±1%FS，控制波形为正弦波、三角波、方波等，试验频率为1～20 Hz。该装置能实现单方向或双向综合的无级静态偏移，验证联轴器最大位移补偿能力，也可实现单方向或双向综合的动态偏摆运动，验证联轴器动态位移补偿能力。

4.1 多工况试验模拟

在此试验平台上，可进行联轴器空载试验、加载试验及疲劳耐久试验等。在静止状态(接近零转速)下，测试应变进行联轴器静强度试验；空载运行时进行联轴器最大变位能力验证；在联轴器动态往复偏摆位移下，通过对驱动电机转速以及液压加载装置压力的调节，可以实现功率范围内的所有工况模拟，进行启动扭矩加载试验、额定转速加载试验、最高转速加载试验、周期循环试验、温升平衡加载试验等。因此，试验台能较好地满足TB/T 3311—2013《动车组用鼓形齿联轴器》中规定的主要检验项点要求。

4.2 通用性与专用性

在保证轴箱两端安装同一型号联轴器的情况下，同时可以更换轴箱上的传动轴，来适应不同接口尺寸的联轴器，这样试验台能够完成不同型号、不同负荷特性的联轴器性能试验，而且调整方便。相比于齿轮箱试验台，不仅能够实现承载能力试验，也能进行位移补偿验证试验及传递效率测试，试验台专用性强。

他口中的叫嚷只是在虚张声势，他心里明白，师父现在还在望天归，纵然听到自己的喊声，凭那副身子骨和腿脚，怕是也没法赶上来。而族人们处于天葬院之下，他们聚居的村子与这里隔着大概有三四里的羊肠山路，怕是一时半会儿也无法赶到。

4.3 经济性

根据功率流的情况，试验台可分为功率开放型和功率封闭型。机械封闭功率流式试验台不需要将机械能转化为热能的耗能装置，这样可以大大节省动力消耗，较开放式试验台节能80%左右。

5 结语

结合轨道交通车辆用鼓形齿联轴器的使用特点，本试验台采用了成熟可靠的机械封闭功率流式，并专门设计了动态偏摆装置，可以模拟转速、扭矩、位移等试验参数，满足大功率、高转速的工况需求，为全面验证鼓形齿联轴器性能及设计改型提供了重要的试验支撑。此外，试验台还具有通用性强、经济节能的特点。

参考文献：

[1] 袁伟瑾.新型外齿厚齿型鼓形齿式联轴器的设计研究[J].科技创新与生产力，2011(1)：95-96.

[2] 杨 进.大功率齿轮箱背靠背-机械封闭试验台[J].湖北工业大学学报，2013(4)：80-81.□