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  • 梅花联轴器的两种类型与弹性联轴器知识

      梅花联轴器主要有两种类型,一种是传统的直爪型的,另一种是曲面(内凹)爪型的零间隙联轴器。传统的直爪型梅花联轴器不适合用在精度很高的伺服传动应用中。零间隙爪型梅花联轴器是在直爪型的基础上演变而来的,但不同的是其设计能适合伺服系统的应用,常用于联接伺服电机、步进电机和滚珠丝杆。曲面是为了减少弹性梅花间隔体的变形和限制高速运转时向心力对它的影响。零间隙爪型联轴器由两个金属轴套(通常采用铝合金材质,也可以提供不锈钢材质)和一个梅花弹性间隔体结合而成。
      高弹性联轴器是船舶动力系统减振降噪的关键部件,其动态特性直接关系到联轴器的振动控制性能。本文结合中船重工集团某研究所高弹性联轴器动态特性研究合作项目,对船用高弹性联轴器动态特性测试专用试验台进行了研究。高弹性联轴器动态特性试验台为位移式扭转振动试验台,其主要功能是向被测试的高弹性联轴器施加交变的试验扭矩。
      试验台的设计研究主要包括以下内容:首先,对现有的扭转振动试验设备进行了比较,并在此基础之上设计出了试验台的总体方案。在选定方案下,设计了基于随机方向法的优化程序,建立了优化仿真模型,对试验台的核心部分即激振机构进行了基于优化方法的机构尺度综合,得到了激振机构的最优尺寸。
      其次,根据最大静载荷,对试验台进行了结构设计。应用对关键受载部件进行了结构拓扑优化,对承受交变载荷的关键部件进行了疲劳强度校核,并根据优化及校核结果修正了试验台的结构。最后,根据结构设计结果,对试验台进行了基于闭环矢量法和联立约束法的运动学和动力学分析,得到了试验台关键部件所受的动载荷。按最大动载荷对试验台关键部件进行了有限元分析,得到了关键部件的应力及变形状况,并对应力较大的部位提出了局部结构改进的措施。高弹性联轴器动态特性试验台现己进入试验阶段。结果表明试验台完全实现了预定的功能要求,可以用于船用高弹性联轴器的动态特性试验,试验数据准确有效。
  • 联轴器可分为哪几种

      随着现代高科技的发展,我国联轴器行业也速度发展,呈现繁盛阶级,且行业间的竞争也是相当大的。
      近年来中国联轴器行业发展很快,而且标准化程度也很高,仅联轴器国家标准和行业标准约90个。有这么多的标准,无疑将对联轴器的应用与生产起到很大的促进作用,也为市场提供技术先进,质量可靠的联轴器产品有了保证。
      我国联轴器标准数量远远多于国外工业先进国家,因为他们多以生产厂家样本的形式出现,故较少制订国家或行业标准。而联轴器的技术水平,无论是结构型式还是技术参数及性能指标,绝大多数达到国外同类产品的水平。但从产品加工精度、质量及使用寿命相比,差距就很大,有的只能达到上世纪80年代水平。究其原因,一是与组织生产的形式、规模和管理水平有关,二是加工设备比较陈旧,生产效率低,加工精度差。
      联轴器的定义:用来连接不同机构的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能作用。联轴器由两半部分组成,分别于主动轴和从动轴连接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相连,是机械产品轴系传动最常用的连接部件。
      联轴器用来将原动机所产生的转矩传递给从动机的装置。并能补偿机轴由于制造误差、安装误差。温度变化等影响引起的角向、径向、轴向偏移。
      联轴器种类繁多,按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况,可以分为:
      ①固定式联轴器。用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方,结构一般较简单,容易制造,且两轴瞬时转速相同,主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。
      ②可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方,根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿,弹性可移式联轴器(简称弹性联轴器)利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移,同时弹性元件也具有缓冲和减振性能,如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型,然后按照轴的直径计算扭矩和转速,再从有关手册中查出适用的型号,最后对某些关键零件作必要的验算。
      梅花联轴器的选用方法也要注意;梅花联轴器主要有两种类型,一种是传统的直爪型的,另一种是曲面(内凹)爪型的零间隙联轴器。传统的直爪型梅花联轴器不适合用在精度很高的伺服传动应用中。零间隙爪型梅花联轴器是在直爪型的基础上演变而来的,但不同的是其设计能适合伺服系统的应用,常用于联接伺服电机、步进电机和滚珠丝杆。曲面是为了减少弹性梅花间隔体的变形和限制高速运转时向心力对它的影响。零间隙爪型联轴器由两个金属轴套(通常采用铝合金材质,也可以提供不锈钢材质)和一个梅花弹性间隔体结合而成。
  • 联轴器在使用中具有哪些优点呢?

      20世纪后期国内外联轴器产品发展很快,在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器,对多数设计人员来讲,始终是一个困扰的问题。联轴器属于机械通用零部件范畴,用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件,在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用,联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接,一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接,是机械产品轴系传动最常用的联接部件。
      联轴器找中心是转动设备检修工作的一项重要内容,若找正的方法不对或找正找的结果不精确,会引起转动设备的振动值超标,严重威胁着转动设备的正常运行,尤其是高转速设备,对联轴器找正的数据要求极为严格。
      联轴器找中心的目的是使一转子轴的中心线为另一转子轴的中心线的延续曲线。因为两个转子的轴是用联轴器连接,所以只要联轴器的两对轮中心线是延续的,那么两转子的中心线也就一定是一条延续的曲线。要使联轴器的两对轮中心是延续的,则必须满足以下两个条件:(1)、使两个对轮中心重合,也就是使两对轮的外圆重合;(2)、使两对轮的结合面(端面)平行(两中心线平行)。
      联轴器找中心的方法有不同种类。按转动设备的安装位置分为卧式和立式两种,其中卧式较常见;按找正简易程度又分为简易找正与系统找正两种,前者找出的结果较粗略,后者得出的结果比较理想。无论按什么方式分类,它们的原理及分析方法是一致的。
      说了这么多联轴器具有哪些优点呢?下面给您介绍一下。
      1.具有较高弹性(低刚度,大柔度),承受公称扭矩时转角为10度,最大转矩时为25度,可以降低轴系固有振动频率,改变柴油机动力装置轴系的扭振特性,使柴油机在需用转速范围内不出现危险的共振转速。
      2.具有较好的阻尼减振特性,可以吸收部分振动能量,减少通过振点时的振动振幅,降低轴段扭振应力。
      3.可以吸收和降低柴油机输出转矩的波动,对装有减速齿轮箱的柴油机动力装置而言,可以减少变动转矩时对齿轮面敲击,延长齿轮使用寿命。
      4.能补偿轴线偏移,它不仅在扭转方面有高弹性而且在轴向,径向和角向也是具有弹性,安装时较轻易对中,能补偿安装后船体,机座变形而产生的误差,保证柴油机和轴系的正常运转。
  • 联轴器材料与梅花联轴器特点

      联轴器材料形式大致分为型材(圆钢),铸件(铸铁或铸钢),锻件等几种,而铸钢与锻件是大多联轴器材料的选择形式。型材一般是比较小的联轴器经常采用的联轴器材料形式,比如,ML5(外径是125)以下型号的梅花联轴器,但是,这种小联轴器在采用型材制造时,要注意调质处理是有效提高材料性能的关键,联轴器材料的选择直接关乎联轴器性能的高低。铸钢材料是适用于比较大型的复杂的联轴器结构形式的(主要是由于锻造材料的利用率比较低的原因),比如,GICL15(外径是580)以上的鼓形齿式联轴器,而这种联轴器往往是适用于转矩传递比较大,而且是承受往复冲击载荷的传动系统当中,因此,即使是由于联轴器价格的原因采用铸钢形式,也要严格控制铸钢材料的材料成分与铸造缺陷(气孔,砂眼,缩松等等),并且要求铸钢材料要有相应的回火处理(消除铸造内应力)的啊。锻造材料则是具有材料密度增加,无铸造缺陷的优点,但是,锻造材料有可能具有锻造裂纹的缺点(比如SL十字滑块联轴器的轴肩过渡部分),因此锻造材料要在正火处理(消除锻造内应力)的同时,检测锻造裂纹的缺陷问题。联轴器品质的高低是联轴器厂家从联轴器设计(结构形状尺寸设计,联轴器配件强度等级确定,联轴器材料形式及热处理工艺跟进)到联轴器精密制造(尺寸公差与形位公差控制等等)全过程体现出来的啊。
    联轴器的组别代号、品种代号、型式代号,取其名称的第一汉语拼音字母代号,如有重复时,则取第二个字母,或名称中第二、三个字母的第一、第二汉语拼音字母,或选其名称中具有特点字的第一、第二汉语拼音字母,以在同一组别、品种、型式中相互之间不得重复为原则。
    联轴器的型号由组别代号、品种代号、型式代号、规格代号组成。
    梅花联轴器特点:
    (1)梅花联轴器紧凑型、无齿隙,提供三种不同硬度弹性体;
    (2)梅花联轴器可吸收振动,补偿径向和角向偏差;
    (3)梅花联轴器结构简单、方便维修、便于检查;
    (4)梅花联轴器免维护、抗油及电气绝缘、工作温度20℃-60℃;
    (5)梅花联轴器梅花弹性体有四瓣、六瓣、八瓣和十瓣;
    (6)梅花联轴器固定方式有顶丝,夹紧,键槽固定。
  • 鼓形齿式联轴器刚性与损坏原因

      鼓形齿式联轴器,其刚性大,有挠性,无弹性,故不适宜用于要求减振、缓冲及二轴对中要求严格的机械。
      1、承载能力强。在相同的内齿套外径和联轴器最大外径下,鼓形齿式联轴器的承载能力平均比直齿式联轴器提高15~20%。
      2、外齿套齿端呈喇叭形状,使内、外齿装拆十分方便。
      3、传动效率高达99.7%。
      4、鼓形齿面使内、外齿的接触条件得到改善,避免了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压,应力集中的弊端,同时改善了齿面摩擦、磨损状况,降低了噪声,维修周期长。
      5、角位移补偿量大。当径向位移等于零时,直齿式联轴器的许用角位移为1&ordm,而鼓形齿式联轴器的许用角位移为1&ordm30,提高50%,在相同的模数、齿数、齿宽下,鼓形齿比直齿允许的角位移大。
      鼓形齿式联轴器的损坏原因:
      1、在使用联轴器的时候,轴系中的设备比如说柴油机、齿轮箱、轴系和高弹性的联轴器在设计和使用上是要相互补充的,其设计制造的水平也比较高,这样设计出来的的船舶其质量也很高。
      2、主要是因为主机的言行减振器下沉了,这样使得联轴器的轴系出现了不对称的情况,从而加大了附加的转矩,这样就使得高弹性的联轴器在使用的时候发热出现断裂事故。
      3、因为联轴器的使用范围是比较广的,在很多行业中都有广泛的使用。可能在具体情况中其使用方式不当,或者是在使用的时候没有考虑周全,这样也会使得联轴器在使用的时候被损坏。
  • 弹性联轴器梅花瓣受挤压

    弹性联轴器梅花瓣受挤压:

     

       弹性联轴器弹性体的性能极限温度决定了联轴器的使用温度,梅花瓣的横截面通常为圆形,这样能提高载荷在工作面上分布的均匀性,能传递较大的转矩,但弹性稍有降低。亦可制成矩形或扇形。联轴器工作时,梅花瓣受挤压,只有半数梅花瓣承载工作,梅花形弹性件一般采用聚酯型聚氨酯(硬度代号a),或铸造型尼龙(硬度代号b),前者承载能力低于后者。半联轴器及法兰连接材料为45钢或ZG70-500。

     

       梅花联轴器经过车削,铣削,和拉削等机加工方法加工而成,再经过整体热处理。以保证足够的机械强度,市面上还有一种爪盘是铸件,能够大批量的生产,而且免去了加工损耗。所以在价格方面比机加工要低很多。但是铸件的性能不是很好。在一些重要的场合下还是最好不要采用。并且铸件的爪齿在高速或者是高负载的情况下容易发生打牙(爪齿脱落)。弹性体一般都是是工程塑料或是橡胶组成。联轴器的寿命也就是弹性的寿命。由于弹性是是受压而显而易见受拉。一般弹性体的寿命为10年.由于弹性具有缓冲,减振的作用,所以在有强烈振动的场合下使用较多。弹性体的性能极限温度,决定了联轴器的使用温度,一般为-35至+80度。

     
  • 梅花形弹性联轴器将污物去除的作用

    梅花形弹性联轴器将污物去除的作用:

     

       梅花形弹性联轴器是利用洗液本身与污物起化学反应的作用,将污物去除。因此需要浸泡一定的机间使其充分作用;有机溶剂是针对污物属于某种类型的油腻性,而借助有机溶剂能溶解油脂的作用洗除之。齿式联轴器与普通玻璃瓶相比,化学稳定性和热稳定性都大大提高了,高硼硅玻璃瓶还有个最大的好处就是不易碎,而且防腐蚀性能特别好。蒸馏器等特殊形状的仪器,也用于洗涤长久不用的杯皿器具和刷子刷不下的结垢。用洗液洗涤仪器,梅花形弹性联轴器借助某些有机溶剂能与水混合而又发挥快的特殊性,冲洗一下带水的仪器将水洗去。如,甲苯,二甲苯,汽油等可以洗油垢,酒精,乙醚,丙酮可以冲洗刚洗净而带水的仪器。洗液倒入要洗的仪器中,应使仪器周壁全浸洗后稍停一会再倒回洗液瓶。第一次用少量水冲洗刚浸洗过的仪器后,废液应倒入废液缸中,不要倒在水池里和下水道里,以免腐蚀水池和下水道。

  • 十字滑块联轴器改良的方法

    十字滑块联轴器改良的方法:

     

           十字滑块联轴器的作用是用来传动偏心或偏角。其结构是由两个端面分别开有一个凹槽的半联轴器和一个两面都有榫的滑块组成。滑块两侧榫的中心线互相垂直并通过滑块中心。两个半联轴器通过键分别固定在主动轴和从动轴上,由滑块两面的榫分别嵌在两半联轴器的凹槽中,从而形成一种互动联结,使不同机构的两根轴能够同步回转并传递扭矩。

     

        传动故障

     

        十字滑块联轴器在传动中出现的故障主要发生在半联轴的凹槽和滑块榫磨损大,从而引起设备在起动时产生冲击或振动,并且运行中也有较大噪声。冲击或振动又会引起设备基础螺栓松动,同时导致被联结的主动轴和从动轴不同心从而使磨损加剧。若不及时处理可能导致设备的损坏,造成更大的经济损失。

     

    改良方法

     

        1、两半联轴器改良

     

        将两半联轴器的一字凹槽改为互相垂直的十字凹槽,并适当加大原凹槽的深度和宽度,使作用在槽与榫的单位面积上的压力满足允许值。假若半联轴器的一个凹槽磨损相当严重,可以替换使用另一个凹槽,以避免以前半联轴器的凹槽磨损严重后就报废,减少了不必要的经济损失。改良后的十字滑块联轴器比原来的寿命提高了一倍。

     

        滑块的改进

     

    两半轴器随轴心作回转时,联轴器上的滑块两榫可在两半联轴器中来回的滑动。由于安装和回转的不平衡等因素,都会使两半联轴器的相对位置产生偏差,即两根轴不在同一中心线上。此时,滑块中心的运动轨迹将为一个圆,其直径等于两轴的偏心距e。由于滑块重心作偏心回转,这时滑块产生的离心力为:F=Rmen2。

     

    式中R——常数,R=0.022;

     

        m——滑块的质量,kg;

     

        n——轴的转速,r/min;

     

    e—— 两轴偏心距,m。

     

    从上式中看出,在转速和偏心距一定情况下,只有尽可能地减少滑块的质量,才能避免过大的离心力给两半联轴器增加的额外负荷,同时也可减少过大的离心力使槽和榫间的摩擦增加,使十字滑块联轴器中的滑动件不出现过早磨损。因此,将原实心滑块改为现在的空心滑块。实际上,滑块在十字联轴器中,滑块中心就是以半联轴器的中心为圆心,以两半轴器的偏心距e为直径作圆周运动。因此,最大限度地减少滑块的质量就可以降低十字滑块联轴器槽与榫的磨损速度,提高使用寿命。

     

    联轴器材料改进:

     

    先前联轴器的制造大多为灰口铸铁。由于其可焊性差,在现场出现榫断裂或凹槽与榫磨损事故时,无法采用成形焊法进行临时处理以维持生产。故此,将原联轴器的材料由灰口铸铁改为ZG35铸钢或铝合金。

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