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彈性聯(lián)軸器轉速大轉矩及彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的作用

文章作者:巨澤聯(lián)軸器   發(fā)布時(shí)間:2020-10-26
彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是一種與彈性安裝的動(dòng)力裝置相適應的動(dòng)力傳輸設備,其安裝于動(dòng)力系統與軸系之間,由外鼓輪、內鼓輪、輪毅、橡膠金屬環(huán)組件等零部件組成,其利用橡膠金屬環(huán)組件置于兩半聯(lián)軸器聯(lián)接孔內以實(shí)現兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接,橡膠金屬環(huán)組件的芯軸與輸出半聯(lián)軸器的聯(lián)接孔通過(guò)配合聯(lián)接,而橡膠金屬環(huán)組件的外套筒與輸入半聯(lián)軸器的內鼓輪聯(lián)接,這樣便使得輸入與輸出半聯(lián)軸器并不是通過(guò)剛性聯(lián)接在一起,在傳遞轉矩時(shí)需通過(guò)彈性元件再傳遞

<一>、彈性聯(lián)軸器轉速大轉矩

彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是一種與彈性安裝的動(dòng)力裝置相適應的動(dòng)力傳輸設備,其安裝于動(dòng)力系統與軸系之間,由外鼓輪、內鼓輪、輪毅、橡膠金屬環(huán)組件等零部件組成,其利用橡膠金屬環(huán)組件置于兩半聯(lián)軸器聯(lián)接孔內以實(shí)現兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接,橡膠金屬環(huán)組件的芯軸與輸出半聯(lián)軸器的聯(lián)接孔通過(guò)配合聯(lián)接,而橡膠金屬環(huán)組件的外套筒與輸入半聯(lián)軸器的內鼓輪聯(lián)接,這樣便使得輸入與輸出半聯(lián)軸器并不是通過(guò)剛性聯(lián)接在一起,在傳遞轉矩時(shí)需通過(guò)彈性元件再傳遞到輸出組件。

考慮到彈性聯(lián)軸器沿周向分布有多個(gè)橡膠一金屬組合件,以及輪毅存在齒式結構等因素,導致彈性聯(lián)軸器靜態(tài)徑向剛度在不同角度處可能會(huì )有所差異,因此需計算彈性聯(lián)軸器在不同的徑向方向上徑向剛度值,并進(jìn)行分析比較。

聯(lián)軸器滑移齒輪、橡膠一金屬組合輪之間的接觸特性,通過(guò)施加轉動(dòng)載荷,將接觸應力特性轉化為接觸剛度,并將其與彈性聯(lián)軸器固有剛度疊加,進(jìn)而分析獲得聯(lián)軸器的模態(tài)特性,包括固有頻率、振型等。

實(shí)際的轉速應當聯(lián)軸器不能從所聯(lián)接的部件脫離,由于同樣的聯(lián)軸器可能被用在不同的設備上,因此對聯(lián)軸器的設計臨界轉速(轉速)評價(jià)非常困難,一般僅僅考慮聯(lián)軸器而不考慮整個(gè)系統。

工程中通常有兩種分析轉速的方法:基于離心應力的轉速法和基于彎曲臨界速度的轉速法。在兩種臨界轉速分析方法的基礎上,綜合考慮彈性聯(lián)軸器結構特點(diǎn),我們選定基于離心應力的轉速分析方法(強度分析方法)。彈性聯(lián)軸器的性能和設計要求彈性聯(lián)軸器被廣泛地應用在柴油機動(dòng)力裝置中。它設置在柴油機的輸出端,其功能在于:傳遞扭矩;調整傳動(dòng)裝置軸系扭轉振動(dòng)特性;補償因振動(dòng)、沖擊引起的主、從動(dòng)軸的中心位移;緩沖和吸振。因此,起到了減振降噪的目的,從而起到保護主、從動(dòng)機和整個(gè)傳動(dòng)裝置運行性的目的。

自20世紀60年代以來(lái),蓋斯林格、伏爾康式等新型聯(lián)軸器,廣泛運用于各種傳動(dòng)裝置中。國內于70年代后期開(kāi)始研制彈性聯(lián)軸器,如XL型橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器和引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的蓋斯林格聯(lián)軸器。

本文簡(jiǎn)介艦船用彈性聯(lián)軸器的研制及應用概況,并分析了今后的發(fā)展趨勢。

1彈性聯(lián)軸器的性能(3)許用軸向位移、許用徑向位移、許用角向位移1)額定轉矩、較大轉矩、許用變動(dòng)轉矩額定轉矩是指聯(lián)軸器允許持續傳遞的轉矩,它應滿(mǎn)足動(dòng)力裝置在持續工況下的平均轉矩。較大轉矩是指聯(lián)軸器能夠滿(mǎn)足動(dòng)力裝置在瞬態(tài)工況下(如:?jiǎn)?dòng)、沖擊、通過(guò)臨界點(diǎn)等)的工作轉矩。許用變動(dòng)轉矩是指彈性聯(lián)軸器滿(mǎn)足在動(dòng)力裝置持續工況下周期性扭轉振動(dòng)的允許扭轉振動(dòng)轉矩幅值。該特性反映了彈性聯(lián)軸器承受振動(dòng)的能力,也是彈性聯(lián)軸器的特征技術(shù)性能之一(3)許用軸向位移、許用徑向位移、許用角向位移2)動(dòng)態(tài)扭轉剛度和阻尼系數動(dòng)態(tài)扭轉剛度C以產(chǎn)生單位扭轉變形所需的扭矩表示,動(dòng)態(tài)扭轉剛度可以調節軸系的自振頻率以實(shí)現避開(kāi)共振的目的。而阻尼系數反映聯(lián)軸器衰減振動(dòng)的能力。動(dòng)態(tài)扭轉剛度和阻尼系數是動(dòng)力裝置軸系扭振計算的彈性聯(lián)軸器的重要特征技術(shù)性能參數。

(3)許用軸向位移、許用徑向位移、許用角向位移許用軸向、徑向、角向位移分別是允許彈性聯(lián)軸器主、從動(dòng)端相對端面軸向、徑向和角向(兩軸線(xiàn)成角度)的偏移量。

這3項指標反映了彈性聯(lián)軸器補償主、從動(dòng)機兩軸端軸線(xiàn)位移的能力。另外,還有重量尺寸、許用轉速等指標。

2彈性聯(lián)軸器的設計要求彈性聯(lián)軸器的設計是以實(shí)現其性能為目標,同時(shí)以結構合理、綜合為準則。因此,彈性聯(lián)軸器的結構設計應考慮以下幾個(gè)要求:(1)滿(mǎn)足基本的性能要求。包括:承載能力,承受振動(dòng)的能力,補償位移的能力。

(2)制造工藝性。產(chǎn)品具有制造的可行性和現實(shí)性。

(3)實(shí)用性和標準化要求。產(chǎn)品結構容易變形和組合,能滿(mǎn)足不同動(dòng)力裝置的使用匹配要求。

(4)安裝工藝性。安裝、拆卸簡(jiǎn)單易行。能適合各種安裝環(huán)境,特別是在艦船機艙較小的空間內能方便拆卸和安裝。

(5)性和維修性。彈性聯(lián)軸器采用性設計。例如采用冗余設訊通過(guò)彈性元件的冗余可以地提高軸系的性。同時(shí)應該考慮容易維護和免維護的要求。

(6)經(jīng)濟性。產(chǎn)品的成本高低直接影響生命力和推廣使用價(jià)值。

<二>、彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的作用

梅花型聯(lián)軸器是利用非金屬彈性原材料根據兩半聯(lián)軸器柱銷(xiāo)空大小制成的彈性柱銷(xiāo),通過(guò)兩半聯(lián)軸器凸緣空鏈接而成的聯(lián)軸器。彈性柱銷(xiāo)一般采用和韌性的聚氨酯,尼龍制作而成,具有很高的抗拉能力,同時(shí)有很好的韌性可以起到減震補償位移的作用。

彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是通過(guò)柱銷(xiāo)鏈接兩半聯(lián)軸器,所以在使用中安裝和拆卸非常方便,不用移動(dòng)動(dòng)力機和機械設備就可以完成拆卸工作。雖然這種聯(lián)軸器有拆卸方便,免維修的有點(diǎn),但是由于是非金屬的原件作為聯(lián)軸節原件,所以能夠承受的剪切力非常小,不能在重載環(huán)境下使用,只能在要求低中低轉速中使用,這是這種聯(lián)軸器的弊端,當然如果您需要傳遞重載的聯(lián)軸器可以選購我廠(chǎng)的金屬聯(lián)軸器或者膜片聯(lián)軸器。

星形彈性聯(lián)軸器的性能及保養說(shuō)明

星形彈性聯(lián)軸器主要有兩種類(lèi)型,一種是傳統的直爪型的,另一種是曲面(內凹)爪型的零間隙聯(lián)軸器。傳統的直爪型星形彈性聯(lián)軸器不適合用在精度很高的伺服傳動(dòng)應用中。零間隙爪型星形彈性聯(lián)軸器是在直爪型的基礎上演變而來(lái)的,但不同的是其設計能適合伺服系統的應用,常用于聯(lián)接伺服電機、步進(jìn)電機和滾珠絲桿。曲面是為了減少彈性梅花間隔體的變形和限制高速運轉時(shí)向心力對它的影響。零間隙爪型聯(lián)軸器由兩個(gè)金屬軸套(通常采用鋁合金材質(zhì),也可以提供不銹鋼材質(zhì))和一個(gè)梅花彈性間隔體結合而成。梅花彈性間隔體有多個(gè)葉片分支,像滑塊聯(lián)軸器一樣,它也是通過(guò)壓擠來(lái)使梅花彈性間隔體和兩邊的軸套吻合,并以此了其零間隙性能。與滑塊聯(lián)軸器不同的是,星形彈性聯(lián)軸器是通過(guò)壓擠傳動(dòng)的而滑塊聯(lián)軸器是通過(guò)剪力傳動(dòng)的。在使用零間隙爪型聯(lián)軸器時(shí),使用者要注意不能超過(guò)生產(chǎn)商給出的彈性元件的大承受能力(零間隙的前提下),否則梅花彈性間隔體將會(huì )被壓扁變形失去彈性,預加負荷消失,導致失去零間隙的性能,還可能在發(fā)生嚴重的問(wèn)題后使用者才會(huì )發(fā)現。

星形彈性聯(lián)軸器具有很好的平衡性能和適用于高轉速應用(高轉速可達30000轉/分鐘),但不能處理很大的偏差,尤其是軸向偏差。較大的偏心和偏角會(huì )產(chǎn)生比其他伺服聯(lián)軸器大的軸承負荷。另一個(gè)值的關(guān)注的問(wèn)題是星形彈性聯(lián)軸器的失效問(wèn)題。一旦梅花彈性間隔體損壞或失效,扭矩傳遞并不會(huì )中斷,同時(shí)兩軸套的金屬爪嚙合在一起繼續傳遞扭矩,這很可能會(huì )導致系統出現問(wèn)題。根據實(shí)際應用選擇合適的梅花彈性間隔體材料是本聯(lián)軸器的一大優(yōu)點(diǎn),有些自動(dòng)化設備公司可提供各種彈性材料的梅花間隔體,不同的硬度和溫度承受力,讓客戶(hù)選擇合適的材料滿(mǎn)足實(shí)際應用的性能標準。

聯(lián)軸器的裝配,在機械檢修中屬于比較簡(jiǎn)單的檢修工藝。在聯(lián)軸器裝配中關(guān)鍵要掌握輪轂在軸上的裝配、聯(lián)軸器所聯(lián)接兩軸的對中、零部件的檢查及按圖紙要求裝配聯(lián)軸器等環(huán)節。

星形彈性聯(lián)軸器是一種應用很普遍的聯(lián)軸器,也叫爪式聯(lián)軸器,是由兩個(gè)金屬爪盤(pán)和一個(gè)彈性體組成。兩個(gè)金屬爪盤(pán)一般是45號鋼,但是在要求載荷靈敏的情況下也有用鋁合金的。

星形彈性聯(lián)軸器經(jīng)過(guò)車(chē)削,銑削,和拉削等機加工方法加工而成,再經(jīng)過(guò)整體熱處理。以足夠的機械強度,市面上還有一種爪盤(pán)是鑄件,能夠大批量的生產(chǎn),而且免去了加工損耗。所以在價(jià)格方面比機加工要低很多。但是鑄件的性能不是很好。在一些重要的場(chǎng)合下還是好不要采用。并且鑄件的爪齒在高速或者是高負載的情況下容易發(fā)生打牙。


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