全钢制联轴器能够弹性的把恒定扭矩传输出去，补偿轴的偏心，随时间而变化的外部负载则影响着全钢制联轴器零部件的动态性能

当外部的影响因素使联轴器的零部件产生非正常的振动时，最终将导致这台设备发生故障而停工，最严重的情况是在联轴器环形板件固有频率范围内产生的纵向弯曲振动。

带有弹性传力元件的全钢制联轴器作为传动轴系统中传递功率的离合元件时，例如传递电动机、发电机和涡轮机的联轴器，能够弹性地传递刚性扭矩和恒定扭矩，补偿轴的偏心。对联轴器零部件承受随时间变化的外部负载而产生的弹性变形的有关论述，例如在周期性工作方式下工作的活塞式机械设备（摆动力矩、气体压力波动），一般情况下不能利用封闭系统的运动方程和应力计算方法来进行力学分析和求解，而需要采用局部的近似解法来解决问题，例如有限元法和Galerkin方法。

全钢制联轴器环形板件承压时的动态性能将会因机械平衡性能不好而影响加工精度，加速磨损和冲击。在机床和设备的驱动链中，这些负载和影响都会带来计划外的设备停机，从而导致很高的设备维护和修理费用。

负载力矩的振动

有多种不同的原因

本文介绍的就是环形板件这种细长杆承受压力负载时动态性能的数学模型，这一数学模型考虑了正压力、变形和纵向负载的影响。将向读者传递有关解决全钢制联轴器动态负载下力学计算中的有关信息和方法。

外力作用下输入扭矩和输出扭矩，或者因轴的轴向以及径向运动引起的变化是导致传递负载扭矩波动的原因。在强迫振动和固有振动之间的双频比范围（doppelten Frequenzverh?ltnis）在实践中有着重要的意义。

全钢制联轴器与结构设计有关的零部件是法兰间的刚性连接件，它在驱动轴和动力输出轴之间传递扭矩，同时也提供其弹性变形补偿轴的偏心。

在确定联轴器特定工作点连接刚性时，应利用数学的压杆稳定模型方式进行计算，它能够从多方面表明周期性负载振幅、频率和初始载荷等。图1表示的是环形板件视为在理想杆件状况下的受力情况：轴所传递的扭矩为T，形成扭矩的外力F以及它所产生的交变拉-压力。它没有轴向以及角度上的偏移，同时也忽略了中间轴在扭矩和转速频率变化时作用在有四个零件联轴器上的轴向振动。  

轴向冲击力对正应力的影响

随着细化分割，环形板件可以简化为理论力学中的直梁：力的作用线位于梁的两个相邻连接点之间的连接线上，该力引起的压弯负载，如图1所示。除了对环形板件的拉伸和压缩强度有影响之外，还对压杆稳定有着重要的影响。对于刚性支撑的压杆，其所受到的纵向弯曲载荷Fkrit值要高出约3.5倍，就像一端自由支撑的压杆那样。

首先分析一下环形板件没有出现位置偏移时，在外部周期性因素作用下的受力情况。这里，对它始终承受的、有时是相当大的因加工和装配精度引起的中间轴的轴向振动未给予考虑。相邻固定点之间截取的环形板件研究对象被视为始终承受纵向载荷F。

在使用有间隙和非直线型的驱动装置时，在启动和工作过程中其传递的扭矩是不断变化的。转速恒定、主要承受周期性波动扭矩的活塞式发动机和活塞式设备就是这样的工况情况。冲击式作用的轴向力在外部因素的作用下会对正应力和轴向偏移产生重要的影响。作用在整个压杆长度上的轴向力和较大的轴向偏移形成了双倍的动态载荷，在开始的一段杆长中突加载荷的大小为静纵向弯曲载荷Fkrit的一半。

同样，此时的弯曲振动也是引起人们关注的事情：对弯曲固有振动频率的测定。表格中表示的是一阶固有频率和一阶固有频率值。由轴所传递扭矩引起的正压力会产生一阶弯曲振动固有频率：拉力提高、压力减小的频率。

还没有提到的影响是初始变形和由工作条件所决定的偏心对承压环形板件中取出的研究对象弯曲振动频率ω的影响。图2所示的是两端铰链支撑的和两端固定端支撑的压杆允许的最大轴向偏移Δ。对于一个已经有了初始变形的压杆，在初变形fo的作用下，弯曲振动固有频率之比比初始变形时的弯曲振动固有频率要大，为：

只有当这一比值较小时，即：，才能在压力F较小时有较小的支撑点位移，得到弯曲振动固有频率比ω/ω0≤1的结果。固定端支撑越“软”，压杆的弯曲振动固有频率在有、无正压力时ω0的差异就越大。

气体压力和发动机中活塞、连杆和曲轴等所产生的交变载荷是驱动系统扭转振动的主要原因。在联轴器环形板件压杆稳定模型中的压力F(t)为恒定负载F0和简化的、角频率为Ω的谐振负载F1合成的结果：

一般来讲，角频率Ω比压杆纵向振动的固有频率要小的多。因此，压杆按照轴向负载产生弯曲振动。横向的影响因素使得压杆中承受着两倍的固有振动频率：时而叠加，时而叠减。图3和表格中给出了不同支撑方式下技术上比较倾重的失稳范围。当负载时而达到F0+0.5F1，时而能够达到F0-0.5F1时，即最小和两倍弯曲振动频率时的情况与临界时的纵向振动Ωkrit进行比较。