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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(chǎng)時(shí)一般都要嚴格執行徑向小于等于0.15mm,端面跳動(dòng)小于等于0.1mm.這個(gè)標準。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力。由于在軸線(xiàn)方向的安裝實(shí)際誤差,使膜片沿軸線(xiàn)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(xiàn)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力(周期性盈利)。由于在軸線(xiàn)角向的實(shí)際安裝誤差,使膜片沿軸線(xiàn)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、轉矩產(chǎn)生的薄膜應力。一側轉矩產(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)生的離心應力。高轉速機械離心慣性力,在結構的應力計算重要,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,附加應力的大小不光與兩軸的角位移、兩軸相對軸向位移有關(guān),還與聯(lián)軸器的螺栓數、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準,應根據設備設計要求進(jìn)行,不能統統按徑向小于等于0.15mm,端面跳動(dòng)小于等于0.1mm。

在選擇聯(lián)軸器時(shí)應根據選用者各自實(shí)際情況和要求,綜合考慮上述各種因素,從現有標準聯(lián)軸器中選取較適合自己需要的聯(lián)軸器品種、型式和規格。一般情況下現有的標準聯(lián)軸器基本可以達到不同工況的需要。由于動(dòng)力機的驅動(dòng)轉矩及工作機的負載載矩不穩定,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)生機械振動(dòng),這將影響機械的使用壽命和性能,破壞儀器、儀表的正常工作條件,并對軸系零件造成附加動(dòng)應力,當總應力或交變應力分別超過(guò)允許限制時(shí),會(huì )使零件產(chǎn)生破壞或疲勞破壞。

在設計或選用傳遞轉矩和運動(dòng)用的聯(lián)軸器時(shí),應進(jìn)行扭振分析和計算,其目的在于求擊軸系的固有頻率,以確定動(dòng)力機的各階臨界轉速,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)裝置不在共振區的轉速范圍內運轉,或在運轉速度內范圍不出現強烈的共振現象。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(chēng)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(xiàn)性變化,制約電動(dòng)機磁中心漂移。

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

三、對相連裝置施加可預測的低附加負與同類(lèi)撓性傳動(dòng)元件相比,膜片聯(lián)軸器對相連裝置施加可預測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、承受不對中,具有相應的減振、降噪能力不對中能力可達到絕大部分動(dòng)力傳動(dòng)裝置運行中的不對中要求。

六、不要潤滑,無(wú)需維護可從根本上齒型聯(lián)軸器因齒面磨損導致的振動(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)境條件下運行可在攝氏300度以?xún)葪l件下運行可在酸、堿、鹽霧等腐蝕性環(huán)境下運行。

膜片聯(lián)軸器靠膜片的彈性變形來(lái)補償所聯(lián)接兩軸的相對位移,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),是我國推廣的聯(lián)軸器產(chǎn)品。聯(lián)軸器的端面距離偏差對于膜片聯(lián)軸器端面距離偏差的要求,是基于兩軸相對位移產(chǎn)生的附加應力的公式提出來(lái)的。存在軸向安裝距離偏差的情況下,當聯(lián)結螺栓上緊時(shí),膜片上會(huì )產(chǎn)生相應受力情況(假定6個(gè)聯(lián)接螺栓)。而當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)軸器的工作轉速高低和引起的離心力大小。對于傳動(dòng)軸,應選用平衡精度不錯的聯(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、兩軸相對位移的大小和方向。當安裝調整后,難以保持兩軸嚴格對中,或工作過(guò)程中兩軸將產(chǎn)生大的附加相對位移時(shí),應選用撓性聯(lián)軸器。例如當徑向位移大時(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滑的聯(lián)軸器比較;需要潤滑的聯(lián)軸器,其性能易受潤滑優(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)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)及強光等比較敏感,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,當安裝調整后,難以保持兩軸嚴格對中。存在相應程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當徑向位移大時(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。當工作過(guò)程中兩軸產(chǎn)生大的附加相對位移時(shí),應選用撓性聯(lián)軸器。

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

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