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联轴器的类型性能及选择方法

发布时间:2019-06-12
​在机械行业中,联轴器属于通用零部件范畴,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。

在机械行业中,联轴器属于通用零部件范畴,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较常用的联接部件。20世纪后期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,对多数的玻璃机械设计人员来讲,始终是一个困扰的问题。

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。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。

我们在压延玻璃生产线的设计中,冷端辊道传动是由电动机一齿形带一传动轴一伞齿轮一辊子组成的。考虑到齿轮、轴承等零件的换方便,传动轴做得都很短。一节辊道的长度从2m~3m到6m~7m不等,这就需要很多的联轴节。选择联轴节时,因为是齿轮传动,所以既要两轴的同轴度,又要传递相应的扭矩,还要拆卸方便。符合要求的联轴器有好几种,通过结构、性能、经济性等方面的比较,我们选择了套筒联轴器,达到了使用要求。

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,如牙嵌联轴器(允许轴向位移)、十字沟槽联轴器(用来联接平行位移或角位移很小的两根轴)、万向联轴器(用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方)、齿轮联轴器(允许综合位移)、链条联轴器(允许有径向位移)等。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、弹性圈柱销联轴器、尼龙柱销联轴器、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,然后对某些关键零件作的验算。

联轴器类型的选择

根据传递载荷的大小,轴转速的高低,被联接两部件的安装精度等,参考各类联轴器特性,选择一种合用的联轴器类型。具体选择时可考虑以下几点。

1)由于制造、安装、受载变形和温度变化等原因,当安装调整后,难以保持两轴严格对中。存在程度的x,y方向位移和偏斜角。当径向位移较大时,可选滑块联轴器,角位移较大或相交两轴的联接可选用万向联轴器等。当工作过程中两轴产生较大的附加相对位移时,应选用挠性联轴器。在浮法玻璃生产线的设计中,我们在落板辊道上减速机和辊子的联结中应用了小型万向联轴器。由于有不合格的玻璃经过时落板要倾斜的角度,万向联轴器可以实现三维转向传动,补偿偏转角度,较大偏转角度可达到45°,而且安装方便,很好地解决了减速机与辊子的传动问题。在立交分片装置中,玻璃的输送装置和减速电机的联结也用的是万向联轴器,它补偿了输送转轴升起时与减速电机之间的偏转角度。

2)所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减振功能的要求。例如,对大功率的重载传动,可选用齿式联轴器;对严重冲击载荷或要求轴系扭转振动的传动,可选用轮胎式联轴器等具有的联轴器。

3)联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴,应选用平衡的联轴器,例如膜片联轴器等,而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等。

4)两轴相对位移的大小和方向。当安装调整后,难以保持两轴严格对中,或工作过程中两轴将产生较大的附加相对位移时,应选用挠性联轴器。例如当径向位移较大时,可选滑块联轴器,角位移较大或相交两轴的联接可选用万向联轴器等。

5)联轴器的性和工作环境。通常由金属元件制成的不需润滑的联轴器比较。需要润滑的联轴器,其性能易受润滑完善程度的影响,且可能污染环境。含有橡胶等非金属元件的联轴器对温度、腐蚀性介质及强光等比较敏感,而且容易老化。

6)联轴器的制造、安装、维护和成本。在满足使用性能的前提下,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。如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、梅花形弹性联轴器等),由于具有良好的综合能力,广泛适用于一般的中、小功率传动。

在浮法玻璃生产线的设计中,我们在立交分片装置中应用了梅花联轴器。将梅花联轴器的弹性元件嵌入两半联轴器端面外缘上的凸齿间的空隙中,利用它可使装置具有减振、、缓冲、结构简单、拆装方便的性能,补偿轴与轴之间的径向偏差。


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