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膜片聯(lián)軸器的使用壽命與特點(diǎn)

2021-07-05 10:03:07

膜片聯(lián)軸器出廠時(shí)一般都要嚴(yán)格執(zhí)行徑向小于等于0.15mm,端面跳動(dòng)小于等于0.1mm.這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這主要是從膜片聯(lián)軸器的使用壽命老考慮的。

一、軸向安裝誤差引起的彎曲應(yīng)力。由于在軸線方向的安裝實(shí)際誤差,使膜片沿軸線方向發(fā)生安裝彎曲變形。該位移加載在中間螺栓孔處的軸線方向,徑向位移和軸向位移固定。

二、角向安裝誤差引起的彎曲應(yīng)力(周期性盈利)。由于在軸線角向的實(shí)際安裝誤差,使膜片沿軸線方向發(fā)生周期性的變形,而且它是決定膜片疲勞壽命的主要因素。

三、轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的薄膜應(yīng)力。一側(cè)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的力,平均分布在4個(gè)間隔的螺栓孔上,在所有的1/4膜片上,該力沿周向作用于中間螺栓孔一側(cè)中部,固定徑向位移和軸向位移。

四、離心慣性力產(chǎn)生的離心應(yīng)力。高轉(zhuǎn)速機(jī)械離心慣性力,在結(jié)構(gòu)的應(yīng)力計(jì)算重要,其離心慣性力,可以按徑向單位體力f=2rρ(2πn/60)加載,方向沿徑向向外,公式中n為轉(zhuǎn)速,r為半徑,ρ為密度。固定中間螺栓孔的徑向位移、周向位移和軸向位移,周邊無(wú)其它載荷作用。從相關(guān)公式(略)中分析,附加應(yīng)力的大小不光與兩軸的角位移、兩軸相對(duì)軸向位移有關(guān),還與聯(lián)軸器的螺栓數(shù)、膜片厚度、聯(lián)軸器螺栓分布半徑等因素有關(guān),因此建議具體找正標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,不能統(tǒng)統(tǒng)按徑向小于等于0.15mm,端面跳動(dòng)小于等于0.1mm。

在選擇聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)根據(jù)選用者各自實(shí)際情況和要求,綜合考慮上述各種因素,從現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器中選取較適合自己需要的聯(lián)軸器品種、型式和規(guī)格。一般情況下現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器基本可以達(dá)到不同工況的需要。由于動(dòng)力機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩及工作機(jī)的負(fù)載載矩不穩(wěn)定,以及由傳動(dòng)零件制造誤差引起的沖擊和零件不平衡離心慣性力引起的動(dòng)載荷,使得傳動(dòng)軸系在變載荷(周期性變載荷及非周期性沖擊載荷)下動(dòng)行產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),這將影響機(jī)械的使用壽命和性能,破壞儀器、儀表的正常工作條件,并對(duì)軸系零件造成附加動(dòng)應(yīng)力,當(dāng)總應(yīng)力或交變應(yīng)力分別超過(guò)允許限制時(shí),會(huì)使零件產(chǎn)生破壞或疲勞破壞。

在設(shè)計(jì)或選用傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)用的聯(lián)軸器時(shí),應(yīng)進(jìn)行扭振分析和計(jì)算,其目的在于求擊軸系的固有頻率,以確定動(dòng)力機(jī)的各階臨界轉(zhuǎn)速,從而算出扭振使軸系及傳動(dòng)裝置產(chǎn)生的附加載荷和應(yīng)力。需要時(shí)采用減振緩沖措施,其基本原理是正確的匹配系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼及干擾力的大小和頻率,使傳動(dòng)裝置不在共振區(qū)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),或在運(yùn)轉(zhuǎn)速度內(nèi)范圍不出現(xiàn)強(qiáng)烈的共振現(xiàn)象。另一個(gè)行之的方法是在軸系中采用高柔度的彈性聯(lián)軸器,簡(jiǎn)稱高彈(性)聯(lián)軸器,以降低軸系的固有頻率,并利用其阻尼特性減小扭振振幅。

膜片聯(lián)軸器工作中的特點(diǎn):

一、軸間剛度非線性變化,制約電動(dòng)機(jī)磁中心漂移。

二、可在不干擾主從動(dòng)裝置情況下裝拆可在2小時(shí)內(nèi)完成聯(lián)軸器的替換,提升設(shè)備利用率。

三、對(duì)相連裝置施加可預(yù)測(cè)的低附加負(fù)與同類撓性傳動(dòng)元件相比,膜片聯(lián)軸器對(duì)相連裝置施加可預(yù)測(cè)的小的作用力和彎矩。

四、具有高功率質(zhì)量比,特別適合連接大功率動(dòng)力裝置。

五、承受不對(duì)中,具有相應(yīng)的減振、降噪能力不對(duì)中能力可達(dá)到絕大部分動(dòng)力傳動(dòng)裝置運(yùn)行中的不對(duì)中要求。

六、不要潤(rùn)滑,無(wú)需維護(hù)可從根本上齒型聯(lián)軸器因齒面磨損導(dǎo)致的振動(dòng)避免齒型聯(lián)軸器因積油產(chǎn)生的新的不平衡等一系列問(wèn)題。

七、零游隙、不變的低不平衡量,無(wú)噪聲聯(lián)軸器零件采用無(wú)間隙裝配,無(wú)運(yùn)行噪音,保持不變的初始動(dòng)平衡精度。

八、能在惡劣的環(huán)境條件下運(yùn)行可在攝氏300度以內(nèi)條件下運(yùn)行可在酸、堿、鹽霧等腐蝕性環(huán)境下運(yùn)行。

膜片聯(lián)軸器靠膜片的彈性變形來(lái)補(bǔ)償所聯(lián)接兩軸的相對(duì)位移,膜片聯(lián)軸器不受溫度和油污的影響,適用于高溫有腐蝕介質(zhì)工況環(huán)境的軸系傳動(dòng),是我國(guó)推廣的聯(lián)軸器產(chǎn)品。聯(lián)軸器的端面距離偏差對(duì)于膜片聯(lián)軸器端面距離偏差的要求,是基于兩軸相對(duì)位移產(chǎn)生的附加應(yīng)力的公式提出來(lái)的。存在軸向安裝距離偏差的情況下,當(dāng)聯(lián)結(jié)螺栓上緊時(shí),膜片上會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)受力情況(假定6個(gè)聯(lián)接螺栓)。而當(dāng)存在角度與徑向偏差時(shí),膜片的受力如圖2b。一般在安裝時(shí)這兩種情況會(huì)同時(shí)存在,會(huì)產(chǎn)生力的疊加。加上設(shè)備的軸向位移,有可能加速損壞膜片,因此聯(lián)軸器安裝時(shí)的偏差也不能太大,太大就會(huì)損壞膜片。

選用聯(lián)軸器的基本步驟如下:

一、聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對(duì)于傳動(dòng)軸,應(yīng)選用平衡精度不錯(cuò)的聯(lián)軸器,例如膜片聯(lián)軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。

二、兩軸相對(duì)位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格對(duì)中,或工作過(guò)程中兩軸將產(chǎn)生大的附加相對(duì)位移時(shí),應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移大時(shí),可選滑塊聯(lián)軸器,角位移大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬(wàn)向聯(lián)軸器等。

三、聯(lián)軸器的性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤(rùn)滑的聯(lián)軸器比較;需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器,其性能易受潤(rùn)滑優(yōu)良程度的影響,且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對(duì)溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感,而且容易老化。

四、由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因,當(dāng)安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格對(duì)中。存在相應(yīng)程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當(dāng)徑向位移大時(shí),可選滑塊聯(lián)軸器,角位移大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬(wàn)向聯(lián)軸器等。當(dāng)工作過(guò)程中兩軸產(chǎn)生大的附加相對(duì)位移時(shí),應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。

五、所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振功能的要求。例如,對(duì)大功率的重載傳動(dòng),可選用齒式聯(lián)軸器;對(duì)嚴(yán)重沖擊載荷或要求軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng),可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有的聯(lián)軸器。