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橡胶块截面形状尺寸对联轴器刚度特性的影响

发布时间:2019-06-28
在膜片橡胶联轴器中设置橡胶件结构,主要是为了满足减振、隔离噪声的需求,同时也是为了降低金属膜片联轴器的刚度特性。

1橡胶块结构对刚度的影响
在膜片橡胶联轴器中设置橡胶件结构,主要是为了满足减振、隔离噪声的需求,同时也是为了降低金属膜片联轴器的刚度特性。因此,分析研究橡胶块结构对整个联轴器刚度特性的影响程度。只有在确定橡胶块结构对联轴器刚度性能影响较大的前提下,进一步改进橡胶块截而形状尺寸对降低整个联轴器刚度才有实质意义。
在上节中已经给出了有橡胶块的端而连接型联轴器,因此在木节中主要分析研究金属膜片联轴器(图8)的刚度特性。两组分析模型中,金属膜片结构参数及施加的边界条件完全相同。
橡胶块的设置对降低膜片橡胶联轴器径向刚度具有非常明显的作用,在承受额定的径向负载时,膜片橡胶联轴器的位移是金属膜片联轴器的~2.5倍;而橡胶块的使用对金属膜片联轴器的轴向刚度的影响较小。因此可以认为,进一步优化完善橡胶块的结构参数对降低整个联轴器的径向刚度具有实质性作用。
2橡胶块截面形状尺寸对膜片橡胶联轴器刚度的影响
膜片联轴器外形尺寸(长度L和外径D)基木确定的情况下,通过改变橡胶块的长度(轴向尺寸)及厚度尺寸(径向尺寸),研究这两个参数变化对联轴器刚度特性的影响,以期进一步降低径向刚度。橡胶块截而形状尺寸的优化主要包括两个内容:l)改变橡胶块截而的夹角,分析其对径向刚度的影响;2)改变橡胶块的内径尺寸,分析其对径向刚度的影响。
2.1截面夹角大小对膜片橡胶联轴器刚度的影响
在保持结构整体尺寸及负载工况相同的条件下,选取了两个不同夹角橡胶块的膜片橡胶联轴器结构,研究橡胶块的不同夹角对刚度的影响。
分析表明:1)在保持橡胶块内外径尺寸不变的条件下,联轴器的径向刚度和轴向刚度随着橡胶块夹角的减小而增大;2)夹角变化对联轴器径向刚度的影响为明显。
2.2截面的内径尺寸对膜片橡胶联轴器刚度的影响
在其它结构参数保持不变的条件下,分析了橡胶块内径尺寸的改变对联轴器刚度性能的影响情况。
1)在保持橡胶块外径、长度及截而夹角不变的条件下,膜片橡胶联轴器的径向刚度随着橡胶块内径的减小而增大;2)膜片橡胶联轴器的轴向刚度随着橡胶块内径的增加而增加。
一般情况下联轴器与轴的连接都是用键传动,而且键都是国标的。电机轴与联轴器可选过渡配合或紧配合作轴向固定。轴向固定可将联轴器打到电机轴的肩位或选用紧定螺钉固定,简单的说:有两种方法,有的是在半联轴器上开孔攻丝,加定位螺钉;而有些是通过过盈配合来定位,尤其是大型转动设备,对过盈量的控制要求很高。这里就列出来供大家参考:
1、键槽型(DJM膜片弹性联轴器):其键宽及键槽深度由国标GB/T1095-2003规定,同时有较松键连接、一般键连接、较较紧键连接三个不同的公差范围可选择适合高扭矩的传动,为防止轴向滑动,通常与定位螺丝固定和夹紧螺丝固定并用。
2、紧固螺栓形:这种低成本类型是较传统的固定方式。然而,螺栓的前端与轴心直接接触,可能会造成轴心的损伤或拆卸困难。
3、D字孔型:通常情况下,如果电机的轴是成D字型,如果定位螺丝无法固定的情况下,可以将联轴器的孔处理成对应电机轴大小的D型孔,配合定位螺丝固定,就不用担心打滑了
4、夹持型:利用沉头螺栓拧紧的力量来使夹缝收缩,而将轴心紧紧夹持住。固定和拆卸方便,而且不会造成轴心的损失。
5、夹紧螺丝:利用内六角螺栓拧紧的力量,使狭缝收缩,而将轴心紧紧夹持住。这种方式固定及拆卸方便,而且不会造成轴心的损坏,是一种很常用的固定方式。
6、分离型:分离型的特点是具有完全分开的轴套。可以不用移动您的装置而达到固定、拆卸方便的目的。
7、胀紧套(ZJM胀紧套联结单膜片联轴器):通过拧紧联轴器端面的四颗定位螺丝压迫帐套方式胀紧固定,适用于一些扭力大的步进电机和伺服电机的联结固定,如胀套膜片联轴器、胀套梅花联轴器、胀套波纹管联轴器等。
8、半分离型:这种类型一边为夹持型轴套,另一边则采用分离型轴套。先将一边轴心固定在夹持型轴套后,再将装置端的轴心安装在分离型的轴套中。
9、定位螺丝:两个定位螺丝间隙90º对所固定的轴进行锁紧,传统的固定方式,由于螺丝的前端与轴心接触,可能会造成联轴器轴心的损伤或拆卸困难。
10、键槽型:这种类型与紧固螺栓型一样,是较传统的固定方式,适合较高扭力矩的传动。为防止轴向移动,通常与紧固螺栓型、夹持型并用。
结论
1)在橡胶块截而形状相同或相近条件下,端而连接型膜片橡胶联轴器的径向刚度小于径向连接型膜片橡胶联轴器的径向刚度,但其轴向刚度略大。
2)对于相同的膜片组结构及尺寸参数,橡胶块的设置使用对此类联轴器径向刚度的降低有明显的效果。在径向载荷到达其额定值时,膜片橡胶联轴器的位移约是金属膜片联轴器的2.5倍。同时,橡胶块的使用对膜片联轴器的轴向刚度基木没有影响。
3)当保持膜片橡胶联轴器其它结构参数不变,仅改变橡胶块的夹角时,联轴器的径向及轴向刚度都随着橡胶块夹角的增大而增大;当只改变橡胶块的内径时,联轴器的径向刚度随着橡胶块内径的增大而减小,而轴向刚度的变化趋势则与径向刚度相反。

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