联轴器的用途应用

2017-04-26  来自: 镇江市盛莱机械有限公司 浏?#26469;?#25968;:320

动力简介

    在选择联轴器时应根据选用者各自实际情况和要求,综合考虑上述各种因素,从现有标准联轴器中选取最适合自己需要的联轴器品种、型式和规格。一般情况下现有的标准联轴器基本可以满足不同工况的需要。

    由于动力机的驱动转矩及工作机的负载载矩不稳定,以及由传动零件制造误差引起的冲击和零件不平衡离心惯性力引起的动载荷,使得传动轴系在变载荷(周期性变载荷及非周期性冲击载荷)下动行产生机械振动,这将影响机械的使用寿命和性能,破坏仪器、仪表的正常工作条件,并对轴系零件造成附加动应力,当总应力或交变应力分别超过?#24066;?#38480;制时,会使零件产生破坏或疲?#25512;?#22351;。在设计或选用传递转矩和运动用的联轴器时,应进行扭振分析和计算,其目的在于求击轴系的固有频率,以确定动力机的各阶临界转速,从而算出扭振使轴系及传动装置产生的附加载荷和应力。必要时采用减振缓冲措施,其基本原理是合理的匹配系统的质量、刚?#21462;?#38459;尼及干扰力的大小和频率,使传动装置不在共振区的转速范围内运转,或在运转速度内范围不出现强烈的共振现象。另一个行之有效的方法是在轴系中采用高柔度的弹性联轴器,简称高弹(性)联轴器,以降低轴系的固有频率,并利用其阻尼特性减小扭振振幅。

选用因素

    联轴器品种、型式、规格很多,在正?#38450;?#35299;品种、型式、规格各自概念的基础上,根据传动系统的需要来选择联轴器,首先从已经制订为标准的联轴器中选择,目前我国制订为国标和行标的有十几种,这些标准联轴器绝大多数是通用联轴器,每一种联轴器都有各自的特点和适用范围,基本能够满足多种工况的需要,一般情况下设计人员无需自行设计联轴器,只有在现有标准联轴器不能满足需要时才需自行设计联轴器。标准联轴器选购方便,价格比自行设计的非标准联轴器要便宜很多。在众多的标准联轴器中,正确选择适合自己需要的联轴器,关系到机械产品轴系传动的工作性能、可靠性、使用寿命、振动、噪声、节能、传动效率、传动精?#21462;?#32463;济性等一系?#24418;?#39064;,也关系到机械产品的质量。

    设计人员在选用联轴器时应立足于从轴系传动系统的角度需要来选择联轴器,应避免单纯的只考虑主、从动端联接选择联轴器。

动力机的机械特性

    动力机到工作时之间,通过一个或数个不同品种或不同型式、规格的联轴器将主、从动端联接起来,形成轴系传动系统。在机械传动中,动力机不外乎电动机、内燃机和汽轮机。由于动力机工作原理和结构不同,其机械特性差别很大,有的运转平稳,有的运转时有冲击,对传动系统形成不等的影响。

    动力机的机械特性对整个传动系统有一定的影响,不同类型的动力机,由于其机械特性不同,应选取相应的动力机系数KW,选择适合于该系统的联轴器。动力机的类别是选择联轴器品种的基本因素;动力机的功?#36866;?#30830;定联轴器的规格大小的主要依据之一,与联轴器转矩成正?#21462;?/p>

    固定的机械产品传动系统中的动力机大?#38469;?#30005;动机,运行的机械产品传动系统(例如般舶、各种车辆等)中的动力机多为内燃机,当动力机为?#36164;?#19981;同的内燃机时,必须考虑扭振对传动系统的影响,这种影响因素与内燃机的?#36164;?#21508;?#36164;?#21542;正常工作有关。此时一般应选用弹性联轴器,以调整轴系固有频率,降低扭振振幅,从而减振、缓冲、保护传动装置?#32771;?#25913;善对中性能,提高输出功率的稳定性。

载荷类别

    由于结构和材料不同,用于各个机械产品传动系统的联轴器,其?#24615;?#33021;力差异很大。载荷类别主要是针对工作机的工作载荷的冲击、振动、正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷。为便于选用计算,将传动系统的载荷分为四类。

    传统系统的载荷类别是选择联轴器品种的基本依据。冲击、振动和转知变化较大的工作载荷,应选择具?#26800;?#24615;元件的?#26377;?#32852;轴器即弹性联轴器,以缓冲、减振、补偿轴线偏?#30130;?#25913;善传动系统工作性能。起动频繁、正反转、制动时的转矩是正常平稳工作时转矩的数倍,是超载工作,必然缩短联轴器弹性元件使用寿命,联轴器只?#24066;?#30701;时超载,一般短时超载不得超过公称转矩的2~3倍,即[Tmax]≥2~3Tn。

    低速重载工况应避免选用只适用于中小功率的联轴器,例如:弹性?#23383;?#38144;联轴器、芯型弹性联轴器、多角形橡胶联轴器、轮胎式联轴器等;需控制过载安全保护的轴系,宜选用安全联轴器;载荷变化较大的并有冲击、振动的轴系,宜选择具?#26800;?#24615;元件?#19968;?#20914;和减振效果较好的弹性联轴器。金属弹性联轴器?#24615;?#33021;力高于非金属弹性元件弹性联轴器;弹性元件受挤压的弹性联轴器可靠性高于弹性元件受剪切的弹性联轴器。

许用转速

    联轴器的许用转速范围是根据联轴器不同材料?#24066;?#30340;线速度的最大外缘尺寸,经过计算而确定。不同材料和品种、规格的联轴器许用转速范围不相同,改变联轴器的材料可提高联轴器许用转速范围,材料为钢的许用转速大于材料为铸铁的许用转速。

所联两轴相对位移

    联轴器所联两轴由于制造误差、装配误差、安装误差、轴受载而产生和变形、基座变形、轴?#24515;?#25439;、温度变化、?#32771;?#20043;间的相对运动等多种因素而产生相对位移。一般情况下,两轴相对位移是难以避免的,但不同工况条件下的轴系传动所产生态平衡位?#21697;?#21521;,即轴向、径向角向以及位移量的大小有所不同。只?#24515;有?#32852; 轴器才具有补偿两轴相对位移的性能,因此在实际应用中 大量选择?#26377;?#32852;轴器。刚性联轴器不具备补偿性应用范围受到限制,因此用量很少。角向位?#24179;?#22823;的轴系传动宜选用万向联轴器;有轴向窜动,并需控制轴向位移的轴系传动,应选用膜片联轴器;只有对中精度很高的情况下才选用刚性联轴器。

传动精度

    小转矩和以传递运动为主的轴系传动,要求联轴器具有较高的传动精度,宜选用金属弹性元件的?#26377;?#32852;轴器。大转矩和传递动力的轴系传动,对传动精度亦有要求,高转速时,应避免选用非金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间有间隙的?#26377;?#32852;轴器,宜选用传动精度高的膜片联轴器。

尺寸、安装与维护

    联轴器外形尺寸,即最大径向和轴向尺寸,必须在机器设备?#24066;?#30340;安装空间以内。间选择装拆方便、不用维护、维护周期长或维护方便、更换易损件不用移动两轴、对中调整容易的联轴器。

    大型机器设备调整两轴对中较困难,应选择使用?#36884;?#21644;更换易损件方便的联轴器。金属弹性元件?#26377;?#32852;轴器一般比非金属弹性元件?#26377;?#32852;轴器使用寿命长。需密封润滑和使用不?#36884;?#30340;联轴器,必然增加维护工作量。对于长期连续运转?#36884;?#27982;效益较高的场合,例如我国冶金企业的轧机传动系统的高增端,目 前普遍采用的是齿式联轴器,齿式联轴器虽然理论上传递转矩大,但必须在润滑和密封?#24049;?#30340;条件下才能?#36884;?#24037;作,且需经常检查密封状况,注润滑油,维护工作?#30475;螅?#22686;加了辅助工时,减少了有效工作时间,影响生产效益。

工作环境

    联轴器与各种不同主机产品配套作用,周围的工作环境比较复杂。对于高温、低温、有油、酸、碱介质的工作环?#24120;?#19981;宜选用以一般橡胶为弹性元件材料的?#26377;?#32852;轴器,应选择金属弹性元件?#26377;?#32852;轴器。 弹性柱销齿式联轴器由于运转时柱销的窜动,自身噪声大,对于噪声有严格要求的场合不应选用。

制造、安装、维护和成本

    在满足便用性能的前提下,应选用装拆方便、维护简单、成本低的联轴器。例如刚性联轴器不但结构简单,而且装拆方便,可用于低速、刚性大的传动轴。一般的非金属弹性元件联轴器(例如弹性?#23383;?#38144;联轴器、弹性柱销联轴器、梅花形弹性联轴器等),由于具有?#24049;?#30340;综合能力,广泛适用于一般的中、小功率传动。


选用标准

    设计人员在选 择联轴器时首先应在已 经制定为国家标准、机械行业标准以及获国家 专利的联轴器中 选择,只有在现有标准联 轴器和专利联轴器不能满足设计需 要时才需自己设计联轴器。

选择品种

    了解联轴器(尤其是?#26377;?#32852;轴器)在传动系统中的综合功能,从传动系统总体设计考虑,选择联轴器品种、型式。根据原动机类别和工作载荷类别、工作转速、传动精?#21462;?#20004;轴偏 移状况、温?#21462;?#28287;?#21462;?#24037;作环境等综合因素选择联轴 器的品种。根据配 ?#23383;?#26426;的需要选择联轴器 的结构型式,当联轴器与制动器 配?#36164;?#29992;时,宜选择带制动轮或制动盘型式的联轴器;需要过载 保护时,宜选择安全 联轴器;与法兰 联接时,宜选择 法?#38469;劍?#38271;距离传动,联接的轴向尺寸较大时,宜选择接 中间轴型或接中间套型。

转矩计算

    传动系统中动力机的功率应大于工件机所需功率。根据动力机的功率 和转速可计算得到与 动力机相联接的高速端的理论短矩T;根据工况系数K及其他有关系数,可计算联轴器的计算转矩Tc,。联轴器T与n成反比,因此低速端T大于高速端T。

初选型号

    根据计算转矩Tc,从标准 系列中可选定相近似的公称转矩Tn,选型时应满足Tn≥Tc。初步选定联轴器型号(规格),从标准中可查得联轴器 的许用转速[n]和最大径向尺寸D、轴向尺寸L0,就满足联轴器 转速n≤[n]。

调整型号

    初步选定的 联轴器联接尺寸,即 轴?#23383;本禿和轴孔长度L,应符合主、从动端轴径的要求,否则还要 根据轴径d调整联轴器的规格。主、从动端轴径不相 同是普通现象,当转矩、转速相同,主、从动端轴径不 相同时,应按大轴径选 择联轴器型号。新设计的传 动系统中,应选 择符合GB/T3852中规定的七种轴孔型式,推荐采用J1型轴孔型式,以提高通用性和 互换性,轴孔长度按联轴 器产品标准的规定。

联?#26377;?#24335;

    联轴器联?#26377;?#24335;的选择取决于主、从动端与轴的联?#26377;?#24335;,一般采用键联接,为统一键联 ?#26377;?#24335;及代号,在GB/T3852中规定了七 种键槽型式,四种无 键联接,用得较多的是A型键。

选定品种

    根据动力机和联 轴器载荷类别、转速、工作环 境等综合因素,选定联轴 器品种;根据 联轴器的配套、联接情况等因 素选定联轴器型式;根据公称转矩、轴?#23383;本?#19982;轴孔长度选定规格(型号)。为了保证轴和键的强度,在选定联轴器型号(规格)后,应对轴和键强度做校核验算,以最后确定联轴器的型号。

关键词: 联轴器的用途           

镇江市盛莱机械有限公司专业从事机械传动?#33455;俊?#29983;产的企业,主要产品?#24515;?#29255;联轴器,鼓形齿式联轴器,梅花形、星形弹性联轴器,弹性?#23383;?#38144;联轴器,弹性柱销齿式联轴器等


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