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梅花联轴器传动轴的临界转速与选型原则

2021-11-14 10:43:28

(一)、梅花联轴器传动轴的临界转速

星形联轴器传动轴常因结构上的不对称,材料组织的不均匀性以及制浩和装配误差等影响,转动时会产生离心惯性力。此惯性力为周期性的干扰力,必将引起传动轴的横向振动。当此干扰力的频率与传动轴固有的自振频牢重合时,就会发生弯曲共振现象。这时,理论上将使传动轴的振幅(挠度)无限增大,实际上,由子轴材料的内摩擦和周围介质的限尼作用等约束,轴的振幅虽然不会立即无限增大,但也会增加得相当大,严重时会导致传动轴折断。

梅花联轴器传动轴产生共振的转速称为传动轴的临界转速。梅花联轴器的传动轴可以看成是一根两端铰支的轴。需要指出,上述传动轴的临界转速是在假定其两端为铰接支承,沿轴全长L的断面尺寸相同的条件下束得的,但实际晴况与假设情况不相同,此外制造中的静、动平衡精度以及磨损等因素都会影响实际临界转速。

梅花联轴器机加工方法

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。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)。

(1)紧凑型、无齿隙,提供三种不同硬度弹性体;

(2)可吸收振动,补偿径向和角向偏差;

(3)结构简单、方便维修、便于检查;

(4)免维护、抗油及电气绝缘、工作温度20℃-60℃;

(5)梅花弹性体有四瓣、六瓣、八瓣和十瓣;

(6)固定方式有顶丝,夹紧,键槽固定。

(二)、梅花联轴器的选型原则

随着造船技术的发展,人们对动力装置系统运行的性、可靠性和舒适性的要求越来越高,越来越多的船舶在动力装置中选用梅花联轴器来解决轴系的振动与噪声问题。

梅花型联轴器的主要弹性元件是扭转承载的橡胶组件,橡胶组件可设计成单排或多排,各橡胶组件又有多种标准刚度可供选择,可极大范围地满足扭振计算所确定的刚度要求。有的梅花联轴器中还有轴向承载的膜片组件,膜片组件采用2~4片0.65~1mm厚度的弹簧钢材料,因而具有极大的轴向承载和轴向位移补偿能力。

在船舶动力系统中使用梅花联轴器的主要目的是传递功率和扭矩,补偿径向,轴向和角向对中误差,补偿旋转动量的振荡,调整系统自振频率。梅花联轴器具有重量轻,安装方便,各向位移补偿量大,阻尼大,吸振能力及调频能力强等特点,能较好地保护主机、齿轮箱和轴系。

但是目前,在使用了梅花联轴器的船舶主推进装置中会发生一些这样或那样的事故。很多事故的主要原因就是没有充分把握如何正确地在船舶动力装置中用好梅花联轴器。

为此,本文在此就这方面的问题做一些讨论,供大家参考。

梅花联轴器是根据计算扭矩及工作转速来进行初步选定联轴器的型号。

·额定扭矩是联轴器在发动机的稳定工况(连续运行或间断运行)时,能持续传递的较大平均扭矩。

·较大扭矩是联轴器在系统正常的过渡工况(例如:起动载荷、冲击载荷、短暂地通过临界点)下,所允许传递的较大扭矩值,较大扭矩发生的时间很短。

·较大扭矩司是联轴器在系统非正常的过渡工况下,所允许传递的较大扭矩值。

·许用变动扭矩是联轴器在受到的基本载荷达到额定扭矩时,联轴器所允许的由于周期性扭矩变动而产生持续的扭矩振幅值。

·许用轴向位移是联轴器允许主动端与从动端之间在轴线方向相对于中间平衡位置的位移偏移量。

·许用径向位移是联轴器允许主动端到从动端对轴线垂直方向稳定不变的、缓慢变化的或周期性变化的位移偏移量。

·轴向反作用力是当联轴器的两端存在轴向位移偏差时,联轴器的主动端和从动端在轴向产生的反作用力。

·许用转速是联轴器允许的较大转速。

·动态扭转刚度是联轴器在一个振动周期内弹性扭矩与扭矩角的振幅之比。

·相对阻尼是联轴器在一个振动周期内转换成热量的阻尼功与弹性变形功之比。