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联轴器的温度影响问题及关键作用

发布时间:2019-05-23
​联轴器属于机械通用零部件,主要用来联接两轴使其一同旋转,以传递扭矩和运动的一种机械传动装置,是机械传动的重要组成部分

联轴器属于机械通用零部件,主要用来联接两轴使其一同旋转,以传递扭矩和运动的一种机械传动装置,是机械传动的重要组成部分。因而被广泛应用在航空、舰船、石油化工、机械制造等各个领域。联轴器的形式很多,根据功能和原理的不同分为3类:普通联轴器、联轴器、特殊联轴器。联轴器跟普通联轴器相比是在其基础上增加一些机制,如果扭矩一旦过载,可以使传动中断或者限制扭矩的传递,从而从根本上保护机器的重要部件不受损坏。

而特殊联轴器是指用非机械方式联接的联轴器,如气压传动、液力传动或磁力传动的联轴器。在所有联轴器中普通联轴器应用较为广泛。它又分为两种:刚性联轴器和弹性联轴器。其中刚性联轴器又有刚性固定式联轴器和刚性可移式联轴器两种。当轴与轴连接传递动力时,如果要求两轴要在同一直线上且等转速的话,用联轴器联接。若因加工精度、轴受热膨胀或运转中轴受力弯曲等影响使同心度发生变化,则需要弹性联轴器补偿两轴线的相对位移,还可缓冲减振,避免共振。弹性元件分为金属弹性元件和非金属弹性元件,金属弹性元件与非金属弹性元件相比,具有强度高、传递载荷能力大、且不存在老化问题,受温度影响小,使用寿命长的优点,在连续运转的工业流程动力设备中使用特别适合。

如今随着叠片联轴器的设计出开发不但很好地解决早期其它联轴器存在的诸多问题,而且能快捷地通过对设计的调整和修改来满足与机组的匹配。所以叠片联轴器已成为替代非金属弹性元件和齿式联轴器联轴器的使用较为广泛的一种联轴器之一。叠片联轴器是一种全金属式的挠性联轴器。它的主要结构是由金属叠片组(挠性元件)、法兰盘、中问轴和连接螺栓组成的。由其中几组叠片(不锈钢薄板)用螺栓交错地与两半联轴器联接,每组叠片由数片叠集而成,叠片联轴器靠叠片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移。叠片常见的主要有轮辐式圆环式连杆式多边式束腰式。

本文主要分析圆环式叠片联轴器和束腰式叠片联轴器。

使用圆环式叠片联轴器具有以下显著优点:

1)干式联轴器,无需润滑

2)传扭能力大,承受较大离心力,使用寿命长

3)提供轴向、径向的位移补偿能力,安装方便

4)车由向和角向刚度低,对设备影响小

由于叠片联轴器在机械传动中起的关键作用,其临界转速、可靠性等工作特性直接关系直升机的使用可靠性,叠片联轴器之所以关键不仅仅它是发动机中的重要组成部分,而且无法运转中各份的零部件,在机械传动装置中一旦产生断裂或者破环,直接关系着系统的使用性能,为了满足直升尾桨长时问可靠运行,因此对叠片的强度疲劳和动力特性进行分析研究。

目前国内在叠片联轴器的设计和强度寿命分析上还存在诸多难点。比如:高转速(叠片的额定工作转速n的范围为4000~25000rpm,要求叠片的传扭能力强、负载能力大)、大变形(提供连续径向位移补偿,轴向位移补偿,由于位移变形的作用,叠片将处于交变载荷作用状态,极有可能产生疲劳破坏,需对其疲劳寿命进行研究分析。叠片联轴器适用范围广,实际应用情况会有较大差异,某些“常识经验”对这种类型不适用。目前国内大多数叠片联轴器生产研制企业对叠片联轴器的结构与强度寿命设计仍停在经验判断阶段。因此,深入研究、掌握叠片联轴器的强度寿命分析及动力特性分析技术,为叠片联轴器设计提供技术支撑,对直升机尾桨运行有着十分重要的意义。

齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。一般高频蘸火的联轴器主要是齿式联轴器,像其他弹性柱销的,滑块联轴器等很少有要求,高频蘸火主要是加强齿部的耐磨性。齿式联轴器在作业时,两轴产生相对角位移,表里齿的齿面周期性作轴向相对滑动,必然形成齿面磨损和功率消耗,因而,齿式联轴器需在有杰出和密封的状况下作业。

齿式联轴器径向尺度小,承载才能大,常用于低速重载工况条件的轴系传动,高精度并经动平衡的齿式联轴器可用于高速传动,如燃汽轮机的轴系传动。外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形,所谓鼓形齿即为将外齿制成球面,球面中心在齿轮轴线上,齿侧空隙较一般齿轮大,鼓形齿联轴器可允许较大的角位移(相对于直齿联轴器),可改善齿的接触条件,提高传递转矩的才能,延伸使用寿命。有角位移时沿齿宽的接触状况。

齿式联轴器在作业时,两轴产生相对角位移,表里齿的齿面周期性作轴向相对滑动,必定形成齿面磨损和功率消耗,因而,齿式联轴器需在有杰出和密封的状况下作业。齿式联轴器径向尺度小,承载才能大,常用于低速重载工况前提的轴系传动,高精度并经动平衡的齿式联轴器可用于高速传动,如燃汽轮机的轴系传动。因为鼓形齿式联轴器角向补偿大于直齿式联轴器,海表里均广泛选用鼓形齿式联轴器,直齿式联轴器属于被筛选的产品,选用者应尽量不选用。

齿式联轴器需求进行高频调质处理,因为高频处理后需求较高温度进行,会受热变形。轴孔公差会因为热胀冷缩而变成负公差。因而对于联轴器高频处理在加热炉内加热到指定温度,并检测工件温度。将联轴节取出后翻身,放人炉内持续加热。如用木柴加热大型联轴节。则经2~3h后,用量棒重复丈量孔径,直至尺度较大的量棒能自由进入联轴节孔内,加热即可完毕。吊出联轴节,装上撞板、抬攀或其他套装东西。校正的方位,使联轴节孔笔直(笔直套装时)或呈水平(水平套装时),并清扫联轴节孔,使内孔无杂物。将联轴节吊近转轴处;再一次用量棒查看内孔尺度是否有所需安装空隙,如量棒能通过,才能进行套装。在转轴的合作面上均匀地涂上机油。


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