科技计划—省重点研发项目申报书——柴油机动力传输装置弹性联轴器的研 ...

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项目申报书
项目名称:柴油机动力传输装置弹性联轴器的研制
研究领域:先进制造领域
申报单位(盖章):××××科技有限公司
项目负责人:××
:××××××
归口部门:××市科技局
项目起止年限:2022年1月至2023年12月
报送日期:2022年8月12日
××省科学技术厅制
项目信息表
项目名称柴油机动力传输装置弹性联轴器的研制
起始时间2022年1月终止时间2023年12月创新类型集成创新
项目概述(500字以内)
本项目产品属于机车、船舶动力、轨道交通柴油机关键零部件领域——弹性联轴器。主要用于联接柴油机不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的作用。
近年来随着我国机械工业和科学技术的不断发展,我国柴油机联轴器行业发展迅速,标准化程度不断提高,对联轴器的应用与生产起到很大的促进作用,也为市场竞争提供优势。然而,我国柴油机联轴器生产企业的产品在疲劳寿命和减振效果指标上与国外先进水平还有很大的差距,主要与结构、材料和热处理水平有很大关系,因此我国大多数柴油机联轴器生产企业只能重复低水平建设。
我司自主研发的柴油机动力传输装置弹性联轴器的研制,是利用国内先进成熟技术和引进技术相结合,通过结构改进,从而使产品具有了减震和缓冲效果,同时采用50CrVA刚弹片,提高了产品寿命并降低了产品成本。彻底解决了传统刚性联轴器使用寿命低,耐磨性差,减振和缓冲效果不明显等难题,产品性能达到了国内领先水平。
该项目建成后不但为本公司注入了蓬勃发展的生机,提升企业的市场竞争力,还将给我国机械通用零部件行业以坚强的支撑,并拉动××省相关行业的前进步伐,为××市和××省的相关行业开辟新的经济增长点。
预期成果成果水平国内领先
成果形式专利、新产品
知识产权发明专利__0__项,实用新型专利__1__项,其他__0__项。技术标准制定国家、行业标准
产学研联合否
知识产权状况申报单位独占
经费预算__120__万元,其中申请财政科技经费__30__万元。
一、项目现有技术指标(产品参数)、经济指标;项目研究主要目标、研究内
容、技术关键、技术路线和应用方案。(不超过3000字)
一、项目现有技术指标(产品参数)、经济指标:
1.技术指标:
本项目产品符合GB/T12922-2008《弹性阻尼联轴器》技术指标要求,具体指标如下:
(1)额定扭矩:36KN·m;
(2)扭转刚度:0445MNm/rad;
(3)额定扭转角:80mrad;
(4)内部构件惯量:1.33kgm2;
(5)外部构件惯量:21.87kgm2;
(6)参考重量:762kg。
2.经济指标:
本项目计划总投资200万元,建设期为2022年1月至2023年12月,计划2024年4月正式
投产,预计投产当年负荷率为50%,产能为140套,投产第二年负荷率为80%,产能为220套,
第三年为达产年,负荷率为100%,产能为280套。
本项目预计投产当年实现销售收入280万元,第二年实现销售收入435万元,达产后每年实
现销售收入约530万元。
投产当年发生成本费用总额为288万元,投产第二年发生成本费用总额为416万元,达产后
每年发生成本费用总额513万元。
投产当年实现净利润266.30万元,投产第二年实现净利润353.62万元,达产后每年实现净
利润513万元。
投产当年缴纳税金39万元,投产第二年缴纳税金58万元,达产后每年缴纳税金62万元。
投产当年实现税后现金净流入54万元,第二年实现现金净流入78万元,达产后每年实现现
金净流入80万元。
本项目投资净现值183万元,内部收益率33.35%,投资收益率43.27%,达产年净利润率
11.56%,动态回收期为3.03年。
二、项目研究主要目标、研究内容、技术关键、技术路线和应用方案:
近年来随着我国机械工业和科学技术的不断发展,我国柴油机联轴器行业发展迅速,标准化
程度不断提高,对联轴器的应用与生产起到很大的促进作用,也为市场竞争提供优势。然而,我
国柴油机联轴器生产企业的产品在疲劳寿命和减振效果指标上与国外先进水平还有很大的差距,主要与结构、材料和热处理水平有很大关系,因此我国大多数柴油机联轴器生产企业只能重复低水平建设。
柴油机联轴器不但要满足高速、重载、高精度的要求,还应满足运转平稳、传动效率高,使用寿命长及维护简单等要求。柴油发电机机因其结构小型、运转高速和参数精确的设计性能被广泛运用于各类型动力装备机械上。现有的刚性联轴器虽然结构简单、价格便宜,然而不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力,也不具有缓冲减振性能,使用寿命也相对偏低,并且无法满足复杂的使用条件。因此,只有在载荷平稳、转速稳定,能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下,才可选用刚性联轴器。因此,如何提高联轴器的使用寿命、减振效果和缓冲性能,成为一个亟待解决的问题。
为了解决上述技术问题,我公司进行了相关内容的研究,主要完成了联轴器减振特性的研究、联轴器缓冲性能的研究、联轴器寿命的研究等研究项目。
通过上述项目的研究,得到如下技术关键:
(1)具有较高弹性(低刚度、大柔度),承受公称扭矩时转角为10度,最大转矩为25
度,可以降低轴系固有振动频率,改变柴油机动力装置轴系的扭振特性,使柴油机在需要转速范围内不出现危险的共振转速。
(2)具有较好的阻尼减振特性,可以吸收部分振动能量,减少通过振点时的振动振幅,降低轴段扭振应力。
(3)可以吸收和降低柴油机输出转矩的波动,对装有减速齿轮箱的柴油机动力装置而言,可以减少变动转矩时对齿轮面敲击,延长齿轮使用寿命。
(4)能够补偿轴线偏移,它不仅在扭转方面有高弹性而且在轴向、径向和角向也是具有弹性,安装时较轻易对中,能补偿安装后船体、机座变形而产生的误差,保证柴油机轴系的正常运转。
(5)能实现机座减振和隔离固体声及绝缘电流。柴油机装了减振机座后,它与轴系之间产生相对振动,只有装了轴向、径向和角向三个方面均有弹性的弹性联轴器,才能在主机下面安装减振机座,同时还能隔离固体声,减低噪声。
本项目技术路线如下:
柴油机动力传输装置弹性联轴器如图1和图2所示,该弹性联轴器用于柴油机传动轴部位相连接,包括:主动件、从动件以及设置于所述主动件和所述从动件之间的滚动轴承;
所述主动件的花键轴7与曲轴连接;
所述从动件包括盘车轮1、法兰2、中间圈3、紧固圈4、16组弹片组件8、中间块5和螺栓6,其中,所述中间圈3和所述紧固圈4相互配合,所述法兰2与所述柴油机的电机轴连接;
所述16组弹片组件8设置于花键槽内,所述弹片组件为非对称弹片组件,每组所述弹片组件包括5片弹片,所述5片弹片包括2片长度相等且最长的主片和3片副片。
所述16组弹片组件8设置于花键槽内,通过压装将该16组弹片组件紧箍在一起,所述弹片组件为非对称弹片组件,每组所述弹片组件包括5片弹片,所述5片弹片包括2片长度相等且最长的主片和3片副片,能够以弹性的形式传递扭矩,同时由于具有柔性,能够起到缓和主动轴的振动和冲击作用,又能起到调频的作用,该弹性联轴器内部充满机油,起到阻尼、润滑和散热的作用。综上所述,该弹性联轴器既能够起传递扭矩的作用,又在扭转方向上起弹性和阻尼作用,从而具有减震和缓冲功能。
优选的,在上述弹性联轴器中,所述副片的头部区域的厚度小于所述副片的非头部区域,也就是说,所述副片的头部均进行了局部削薄,以增大弹性和减小应力。
进一步的,在上述弹性联轴器中,所述弹片之间设置有青铜垫片9;更进一步的,所述青铜垫片为厚度0.2mm的垫片。利用该种类型的垫片,能够减小所述弹片组件变形时的阻尼和防止弹片擦伤。
优选的,在上述弹性联轴器中,所述弹片为50CrVA钢弹片。这种50CrVA钢弹片具有较高的强度和韧性以及疲劳强度,使弹片寿命得到提高。另外,在主片伸入花键轴的头部采用表面淬火,从而进一步提高耐磨性。
优选的,在上述弹性联轴器中,所述5片弹片均设置有相同的通孔,所述5片弹片通过穿过所述通孔的弹性圆柱销连接。进一步的,所述弹性圆柱销为直径8mm的弹性圆柱销。利用这种结构,能够使各个弹片之间在工作时更为协调。
优选的,在上述弹性联轴器中,所述中间圈和所述紧固圈之间的连接为具有锥度配合的连接,这样能够使得连接更为紧固。
柴油机动力传输装置弹性联轴器是针对12V280柴油传动轴设计的,该弹性联轴器安装在柴油机曲轴的自由端,并由柴油机曲轴中心向弹性联轴器提供润滑油,其结构紧凑,减振效果好,尺寸和重量设计更为合理。
附图说明
图1为产品剖面图

本文发布于:2024-09-22 23:31:26,感谢您对本站的认可!

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