膜片聯(lián)軸器選擇原則/方法
膜片作為膜片聯(lián)軸器的關(guān)鍵彈性元件,工作時(shí)承受的主要負荷。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)研討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,但是其大的不足是無(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)軸器在使用過(guò)程中需要遵守的原則:
1、標準扭矩儀表使用時(shí),不論采用什么方式安裝,聯(lián)軸器要承受的軸向力、彎矩,盡量避免儀表承受力過(guò)大,直接導致儀表?yè)p壞,無(wú)法使用。
2、扭矩傳感器在使用時(shí),要將其安裝在兩組聯(lián)軸器的動(dòng)力源和負載之間,動(dòng)力負載和負載設備固定避免震動(dòng),否則將導致儀表無(wú)法正常工作。
3、在一般情況傳感器安裝時(shí),選擇的聯(lián)軸器為剛性連接,震動(dòng)大,同心度小與0.2mm大0.05mm時(shí),建議使用彈性連接。再此范圍之外的可選用剛性連接。
膜片聯(lián)軸器正確安裝的目的,是要嚴格控制安裝精度,減小兩半聯(lián)軸器之問(wèn)的角偏差、徑向偏差和軸向壓縮或拉伸,嚴格控制聯(lián)軸器的動(dòng)平衡精度,減小振動(dòng),從而減小螺栓組所受的交變循環(huán)復合應力,控制安裝螺栓的預緊力在規定的范圍內。
軸小對中會(huì )使開(kāi)式螺桿壓縮機組在旋轉時(shí)產(chǎn)生大的離心力和慣性力,引起振動(dòng)和噪音,使軸端產(chǎn)生交變載荷,加劇軸承的磨損,嚴重時(shí)會(huì )導致軸端斷裂,影響機組使用壽命。一般而言,轉速越高對軸對中要求越高,轉速與軸對中關(guān)系。
受加工裝配誤差、各零部件的小均勻熱膨脹、軸的撓曲、軸承的小均勻磨損、壓縮機、電機移位,安裝架變形、吊裝運輸引起的變形、以及基礎小均勻下沉等,都會(huì )造成壓縮機端聯(lián)軸器與電機端聯(lián)軸器的軸小對中。
膜片聯(lián)軸器固定方法是軸肩、軸環(huán)、軸伸、套筒。圓螺母、軸端擋圈,軸肩、軸環(huán)、軸伸的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單,定位,可承受大軸向力,常用于齒輪、鏈輪、帶輪、聯(lián)軸器和軸承等定位。
套筒的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單,定位,軸上不需要開(kāi)槽,鉆孔和切制螺紋,因而不影響軸的疲勞強度,一般用于零件間隙小場(chǎng)合,以免增加結構重量,軸的轉速很高是不宜使用。圓螺母的特點(diǎn)是固定,裝拆方便,可承受大的軸向力,由于軸上切制螺紋,使軸的疲勞強度降低,常用雙圓螺母與止動(dòng)墊圈固定軸端零件,當零件間距大時(shí),亦可用圓螺母代替套筒以減小結構重量。
膜片聯(lián)軸器的選擇步驟和方法。
1、選定聯(lián)軸器品種、式、規格。根據動(dòng)力機和聯(lián)軸器載荷類(lèi)別、轉速、工作環(huán)境等綜合因素,選定聯(lián)軸器品種;根據聯(lián)軸器的配套、聯(lián)接情況等因素選定聯(lián)軸器型式;根據公稱(chēng)轉矩、軸孔直徑與軸孔長(cháng)度選定規格。為了軸和鍵的強度,在選定聯(lián)軸器型號后,應對軸和鍵強度做校核驗算,以后確定聯(lián)軸器的型號。
2、選擇聯(lián)接型式。聯(lián)軸器聯(lián)接型式的選擇取決于主、從動(dòng)端于軸的聯(lián)接型式,一般采用鍵聯(lián)接,為統一鍵聯(lián)接型式及代號,在GB/T3852中規定了七種鍵槽型式,四種無(wú)鍵聯(lián)接,用得多的是A型鍵。
3、選擇膜片聯(lián)軸器品種、型式。了解聯(lián)軸器在傳動(dòng)系統中的綜合功能,從傳動(dòng)系統總體設計考慮,選擇聯(lián)軸器品種、型式。根據原動(dòng)機類(lèi)別和工作載荷類(lèi)別、工作轉速、傳動(dòng)精度、兩軸偏移狀況、溫度、濕度、工作環(huán)境等綜合因素選擇聯(lián)軸器的品種。根據配套主機的需要選擇聯(lián)軸器的結構型式,當聯(lián)軸器與制動(dòng)器配套使用時(shí),宜選擇帶制動(dòng)輪或制動(dòng)盤(pán)型式的聯(lián)軸器;需要過(guò)載保護時(shí),宜選擇聯(lián)軸器;與法蘭聯(lián)接時(shí),宜選擇法蘭式;長(cháng)距離傳動(dòng),聯(lián)接的軸向尺寸大時(shí),宜選擇接中間軸型或接中間套型。
4、根據軸徑調整型號。初步選定的膜片聯(lián)軸器聯(lián)接尺寸,即軸孔直徑d和軸孔長(cháng)度L,應符合主、從動(dòng)端軸徑的要求,否則還要根據軸徑d調整聯(lián)軸器的規格。主、從動(dòng)端軸徑不相同是普通現象,當轉矩、轉速相同,主、從動(dòng)端軸徑不相同時(shí),應按大軸徑選擇聯(lián)軸器型號。新設計的傳動(dòng)系統中,應選擇符合GB/T3852中規定的七種軸孔型式,推薦采用J1型軸孔型式,以提升通用性和互換性,軸孔長(cháng)度按聯(lián)軸器產(chǎn)品標準的規定。
5、選用標準膜片聯(lián)軸器。設計人員在選擇聯(lián)軸器時(shí)先應在已經(jīng)制定為標準、機械行業(yè)標準以及聯(lián)軸器中選擇,只有在現有標準聯(lián)軸器和聯(lián)軸器不能達到設計需要時(shí)才需自己設計聯(lián)軸器。