弹性联轴器在整个轴系中起到连接轴系、传递力矩以及减少横向和弯曲振动的作用。橡胶等弹性元件的加入,使得轴系刚度降低,在弹性联轴器两端易于产生扭转振动。国内某研究所为船用汽轮机研究弹性联轴器,目的是在传递力矩和减少弯曲振动的同时,尽量减少扭转振动,降低轴系长期运转因扭转振动造成断裂的风险。基于此,本课题为弹性联轴器研制扭转振动测试系统,模拟其在长期运转的工况测试其扭转振动情况。本文首先分析国内外扭转振动测量的研究现状,比较目前常用扭转振动测试方法的优劣。然后从机械振动理论入手,根据材料力学以及达郎伯原理建立单自由度扭摆的扭转振动微分方程,推导出由扭转振动固有频率构成的微分方程的解,再利用有限元分析的方法建立并求解轴系中微小轴段的扭转振动方程,最后使用传递矩阵法建立轴系的微分方程组求解整个轴系的扭转振动固有频率。接下来以橡胶套筒弹性联轴器为例,建立其力学模型,分析并根据振动理论计算其扭转振动动态参数特性。最后阐述分析旋转机械扭转振动的分析方法——重采样阶次分析法,以此来分析扭转振动。在扭转振动理论分析的基础上,根据理论分析的弹性联轴器扭转振动参数特性,本文提出采用齿盘法进行扭转振动测量。测试系统根据齿盘法的测量原理,采用光电脉冲传感器测量齿盘产生的脉冲序列信号,以NI公司的PXI-8104嵌入式控制器计算机,PXI-6221数据采集卡构成测试系统硬件平台对脉冲信号进行采集。系统采用的PXI-6221多功能数据采集卡具有16路单端模拟输入,分辨率达到16位,采样率最高可达250KS/s,24个TTL/CMOS数字I/O以及2个32位计数器通道,可实现包括横向振动和扭转振动在内的多种振动形式的测量。测试软件以LabVIEW8.2为平台,结合NI公司的DAQmx和声音与振动工具包进行编写。测试系统软件包括数据采集、时域与频域分析、数据存储与回放以及报表打印等模块,实现对转速信号的采集,扭转振动信号的提取与显示,以及对振动信号进行功率谱和阶次谱分析等功能。测试软件界面友好简洁,功能强大、易于操作。针对扭转振动特性,利用信号源仿真信号进行实验测量,通过测量数据与仿真信号的比对,验证测试系统测试功能的正确性。并根据测试数据分析本测试系统测试误差的来源,给出本系统的测试精度。