講解柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的工作和結構組成
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器在工作中,周期載荷是機械傳動(dòng)中一種比較典型的載荷形式。為了避免發(fā)生共振,周期載荷的變化頻率與傳動(dòng)軸系的固有頻率要錯開(kāi)。方法是改變周期載荷的變化頻率或者改變軸系的變化頻率。因為載荷的變化頻率與主軸的轉速有關(guān),而轉速是機械性能參數,一般不能隨意改變。所以一般是通過(guò)改變軸系的固有頻率來(lái)達到不發(fā)生共振的目的,而改變軸系的固有頻率一般是改變軸系的轉動(dòng)慣量或剛度,轉動(dòng)慣量與機械結構有關(guān),通過(guò)改變轉動(dòng)慣量很難實(shí)現,而軸系的剛度很容易改變。所以改變星形彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器就是為了改變軸系的剛度來(lái)實(shí)現避開(kāi)共振的目的。
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的剛度:
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的剛度包括徑向剛度、軸向剛度和扭轉剛度。而在實(shí)際工程中,載荷變化常常是因為扭矩波動(dòng)引起扭轉振動(dòng)的,所以聯(lián)軸器影響主要的剛度是扭轉剛度。一般情況下,在軸系傳動(dòng)中,系統的其他零部件的剛度都會(huì )比彈性聯(lián)軸器的剛度大很多,因此,在簡(jiǎn)化的情況下,假設其他零部件的彈性為零,僅考慮聯(lián)軸器的彈性。用聯(lián)軸器的扭轉剛度作為傳動(dòng)軸系的扭轉剛度。
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的結構:
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器由兩半部分組成,分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。柱銷(xiāo)聯(lián)軸器用來(lái)聯(lián)接不同機構中的兩根軸(主動(dòng)軸和從動(dòng)軸)使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件。在重載的動(dòng)力傳動(dòng)中,有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提升軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。一般動(dòng)力機大都借助于聯(lián)軸器與工作機相聯(lián)接。
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器具有的彈性元件,彈性元件能夠產(chǎn)生大彈性變形和阻尼作用,因此彈性聯(lián)軸器除了能補償兩軸的相對位移外,還能引起緩沖和吸振的作用。機械傳動(dòng)過(guò)程中,傳動(dòng)軸系傳遞的載荷常常會(huì )發(fā)生變化,引起載荷的變化原因不一,如電機轉速不穩定、工作機的載荷不穩定和軸系中由于轉動(dòng)部件不平衡產(chǎn)生的離心力引起的動(dòng)載荷都可能引起載荷的變化。載荷的變化很多時(shí)候體現為周期載荷、沖擊載荷和無(wú)規律變化的載荷,而彈性聯(lián)軸器能夠適應載荷的波動(dòng),具有緩沖和減振的能力,主要與彈性聯(lián)軸器的剛度和阻尼有關(guān)。
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來(lái)并傳遞扭矩及運動(dòng)的部件并具有的補償兩軸偏移的能力。在此基礎之上,聯(lián)軸器要做到同心。從力學(xué)角度上來(lái)講,聯(lián)軸器是受力的,是電機通過(guò)加電之后來(lái)驅使聯(lián)軸器轉動(dòng),然后再由聯(lián)軸器帶動(dòng)設備轉動(dòng)的,于聯(lián)軸器來(lái)說(shuō),同心很重要,否則會(huì )對電機等造成影響。聯(lián)軸器在機械傳動(dòng)中是為了減少機械傳動(dòng)系統的振動(dòng)、降低沖擊尖峰載荷,還應具有的緩沖減震性能,有時(shí)也兼有過(guò)載保護作用,而聯(lián)軸器同心則電機功率消耗正常,傳遞速率則會(huì )很高;如果聯(lián)軸器不同心時(shí)功率損耗增大,會(huì )導致傳遞速率降低,電機的電流自然會(huì )有所增大,這樣的話(huà)終會(huì )導致電機可能被燒掉的后果。
聯(lián)軸器是在機械傳動(dòng)系統中常用的元件,由于彈性柱銷(xiāo)式聯(lián)軸器柱銷(xiāo)孔目前的加工方式為鉆孔、擴孔或者車(chē)削,因此存在著(zhù)浪費材料、速率較低等缺陷。而液壓成形技術(shù)因為其節約材料、高生產(chǎn)速率的優(yōu)點(diǎn)在很多區域都有著(zhù)普遍的應用,液壓成形技術(shù)在彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器上的應用具有不錯的意義。
彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的工作原理以及內高壓成形的工藝過(guò)程,確定了液壓成形技術(shù)在彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器上應用的可行性。先對Y型軸孔LX1型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的結構進(jìn)行改進(jìn)設計,將其分為兩部分,以使得其中的傳動(dòng)套部分可以用液壓成形技術(shù)來(lái)加工。然后對傳動(dòng)套內高壓成形過(guò)程進(jìn)行了理論分析,了其成形中的脹形程度、壁厚變化和應力應變狀態(tài),并得出了初始屈服壓力、開(kāi)裂壓力和合模力的計算公式與理論計算值。在理論計算的基礎上,對成形過(guò)程使用有限元軟件ABAQUS進(jìn)行數值模擬,了管坯壁厚、內壓力以及摩擦對傳動(dòng)套內高壓成形性能的影響,并確定了適用于其成形的工藝參數。后通過(guò)分析液壓成形設備,確定了主要元件的選用原則,設計了液壓成形模具,并對沖頭的密封形式進(jìn)行了的。
軸系傳動(dòng)通常由一個(gè)或若干個(gè)聯(lián)軸器將主、從動(dòng)軸連接起來(lái),形成軸系傳動(dòng)系統,以傳遞轉動(dòng)或運動(dòng)。聯(lián)軸器主要是由于電動(dòng)機、減速機及工作機的軸連接,其軸孔形式、連接形式及尺寸主要取決于所連接軸的型式及尺寸,產(chǎn)品設計時(shí)一般按圓柱形和圓錐形軸深標準設計軸,軸深標準是針對軸的設計。
柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是屬于彈性聯(lián)軸器的一種,其主要靠靠背銷(xiāo)佩戴彈性膠圈靠彈性體傳遞扭矩。彈性體材質(zhì)的好壞對聯(lián)軸器傳遞扭矩及聯(lián)軸器的使用壽命有很大的影響。一般彈性體的材質(zhì)分為聚氨酯和聚鹿及黑橡膠三種的,應用較為普遍的材質(zhì)是聚氨酯的,顏色是黃色的。主要是考慮到成本較低,不怕溫度高等優(yōu)點(diǎn)普遍深受客戶(hù)喜愛(ài)。而黑橡膠材質(zhì)主要是應用于轉速較低,且扭矩大,而不怕溫度低的情況下使用此彈性體較為適當。
彈性套彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器是由尼龍柱銷(xiāo)穿到聯(lián)軸器法蘭盤(pán)上的銷(xiāo)軸孔中,與半聯(lián)軸器相互撮合發(fā)生傳遞轉矩。但是銷(xiāo)軸孔需要進(jìn)行調質(zhì)處理,因為傳遞時(shí)間過(guò)長(cháng),會(huì )到時(shí)柱銷(xiāo)軸孔發(fā)生擴大,公差變大,導致聯(lián)軸器軸孔受力不均勻,因此,在聯(lián)軸器加工成型后需要對銷(xiāo)軸孔進(jìn)行調質(zhì)蘸火處理要求。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,早是采用木炭和煤作為熱源,進(jìn)而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制,且無(wú)環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過(guò)熔融的鹽或金屬,以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。
聯(lián)軸器銷(xiāo)軸孔加熱時(shí),工件暴露在空氣中,常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度,是熱處理質(zhì)量的主要問(wèn)題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉變需要的時(shí)間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時(shí),還須在此溫度保持時(shí)間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變,這段時(shí)間稱(chēng)為保溫時(shí)間。采用密度加熱和表面熱處理時(shí),加熱速度不慢,一般就沒(méi)有保溫時(shí)間,而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(cháng)。