膜片聯(lián)軸器的應用區域和正確安裝螺栓方法
膜片聯(lián)軸器是一種以金屬撓性元件來(lái)傳遞轉矩而無(wú)需潤滑的傳動(dòng)裝置,普遍應用于艦船、航空、石油化工、機械制造等區域。其撓性元件是由數量的薄金屬膜片0.2mm~0.6mm疊合而成的膜片組。工作時(shí)轉矩從主動(dòng)法蘭盤(pán)輸入,經(jīng)過(guò)沿圓周間隔布置的主動(dòng)傳扭螺栓將轉矩傳輸至金屬膜片,再由膜片通過(guò)從動(dòng)螺栓傳至從動(dòng)法蘭盤(pán)輸出。它通過(guò)合金膜片組產(chǎn)生彈性變形來(lái)實(shí)現聯(lián)軸器的撓性傳動(dòng),利用膜片的柔性來(lái)吸收輸入輸出軸間的相對位移,從而補償傳動(dòng)軸系各個(gè)連接部分由于各種因素引起的殘余不對中。
膜片聯(lián)軸器能夠補償的不對中形式包括如下3種基本類(lèi)型:角向(兩軸線(xiàn)成角度交于兩軸端之間的中點(diǎn))、橫向(兩軸線(xiàn)平行偏移)和軸向(兩軸軸向間隙過(guò)大)。旋轉軸系運行時(shí)出現的實(shí)際偏移往往是以上任意2種不對中的組合或者同時(shí)兼有3種不對中形式,因此膜片聯(lián)軸器實(shí)際工作時(shí)的載荷及變形比較復雜。
膜片聯(lián)軸器兼有剛性聯(lián)軸器(如齒輪聯(lián)軸器)和彈性聯(lián)軸器(如彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器)的優(yōu)點(diǎn),與齒式聯(lián)軸器比較:
一、膜片式是借助于元件自身的撓曲來(lái)適應軸線(xiàn)的不對中,因而避免了齒式聯(lián)軸器的齒面的相對滑移或滾動(dòng)摩擦接觸,故無(wú)需潤滑,省去了復雜滑油系統;
二、使用壽命不錯;
三、不對中適應能力大,通??蛇_齒式的十倍;
四、軸向推力小,只有齒式的幾分之一。
膜片聯(lián)軸器與彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器比較:
一、膜片聯(lián)軸器具有良好的減振作用,在轉速達10000轉/分以上振動(dòng)特別小,這種良好性能特別適用于活塞式動(dòng)力機的傳動(dòng)系統以及礦山機械、履帶式車(chē)輛的傳動(dòng)。
二、膜片聯(lián)軸器在角偏轉安裝條件下運轉,傳動(dòng)速率不錯于彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,有節能作用。
三、膜片聯(lián)軸器在角偏轉安裝條件下運轉,適應,彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器在偏轉20情況下運轉2小時(shí)后,彈性圈全部損壞,而膜片聯(lián)軸器運動(dòng)正常,無(wú)損壞現象。
由于膜片聯(lián)軸器達到風(fēng)力機對彈性聯(lián)軸器的要求,并且比其他彈性聯(lián)軸器具有多優(yōu)良的性能,因此兆瓦級風(fēng)電機組增速齒輪箱軸和發(fā)電機轉子軸的連接采用膜片聯(lián)軸器。
膜片聯(lián)軸器正確安裝螺栓方法:
把螺栓從法蘭盤(pán)小孔外側穿入,再穿入膜片孔中(注意膜片的方向,膜片是由許多單個(gè)薄片由鉚釘和鉚釘墊圈,鉚釘墊圈處應與緩沖套相接觸,否則會(huì )影響鉚釘組的使用壽命),再從另件法蘭盤(pán)大孔外側穿入套上緩沖套,彈性墊圈,擰上螺母緊固時(shí)要注意使螺栓不要轉動(dòng),因為螺栓與法蘭盤(pán)配合段表面是傳遞轉矩很重要的配合段,表面完好性直接影響使用性能。
當膜片聯(lián)軸器旋轉時(shí),其角向偏移將產(chǎn)生交變應力,每旋轉一周循環(huán)交變一次。膜片動(dòng)應力將導致膜片和螺栓的疲勞破壞,因而準確地計算動(dòng)靜復合應力,是預測膜片聯(lián)軸器壽命、膜片式聯(lián)軸器工作的關(guān)鍵。已有的相關(guān)多限于分析膜片在單承受某一種載荷時(shí)的應力分布情況,而對于膜片實(shí)際承受復雜載荷時(shí)的動(dòng)靜復合應力較少涉及。相鄰兩螺栓孔之間的膜片段可等效為懸臂梁,并利用材料力學(xué)的方法推導出連桿型膜片聯(lián)軸器在單承受轉矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時(shí)膜片內部應力的計算公式,同時(shí)提出了一種計算膜片扭轉剛度的方法,是運用經(jīng)驗公式來(lái)分析膜片應力和剛度的典型方法,但是其不足是無(wú)法考慮螺栓孔周?chē)鷧^域應力集中效應的影響,導致計算應力與實(shí)際應力有大的差距。
膜片聯(lián)軸器在使用周期中,需要保養相互傾斜的楔形間隙表面,添加潤滑油,從大口進(jìn)小口出。兩個(gè)表面需要有足夠的相對運動(dòng)速度,流體需要有足夠的粘度,還要供油充足。在保養過(guò)程中,重要的就是掌握流體動(dòng)壓潤滑的基本范疇,這也是滑動(dòng)軸承設計的理論基礎。
膜片聯(lián)軸器的作用是調節安裝軸的對中偏差,如角度偏差、平行偏差和軸向偏差等。單膜片聯(lián)軸器不具備適應平行偏差的能力,而雙膜片可以。此外,膜片聯(lián)軸器有重型和輕載的區別,輕載的那種一般用在運動(dòng)控制中。聯(lián)軸器膜片一般是采用優(yōu)良不銹鋼304制作而成,不銹鋼板表面光潔,有優(yōu)良的性能和機械強度。
膜片聯(lián)軸器可以主動(dòng)補償由電機引起的軸向、徑向和角偏移,以及由制造誤差、安裝誤差、軸承變形和溫度上升等因素引起的影響。膜片聯(lián)軸器屬于撓性聯(lián)軸器中的金屬彈性元件,從動(dòng)機傳遞扭矩,彈性振動(dòng),無(wú)噪聲,無(wú)潤滑的優(yōu)點(diǎn)是現今替代齒輪聯(lián)軸器及一般聯(lián)軸器的理想產(chǎn)品。
膜片聯(lián)軸器螺栓連接無(wú)需被連接件上切制螺紋,使用不受連接件限制,結構簡(jiǎn)單,拆裝方便。雙頭螺栓可以在受結構限制不能使用螺栓,但又需要聯(lián)接結構緊湊的場(chǎng)合使用。螺栓聯(lián)接不帶螺母,還有光整的外露表面,但不適合用于頻繁拆卸連接,以免損壞螺紋孔。