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联轴器膜片的应力分析及规格调整

2022-06-02 10:56:55

其一、联轴器膜片的应力分析
联轴器膜片的转子一轴承系统的不平衡响应。起先利用高斯消去法,求解系统在不平衡量的作用下所引起的强迫振动:分析了各结点的不平衡响应。然后以对称布置的联轴器膜片祸合的多跨转子一轴承系统为对象,通过数值模拟分别分析了联轴器膜片的刚度和转子的不对中对系统不平衡响应的影响;详细分析了不对中状态下,系统支承处的不平衡响应随转速的变化,主要结论如下:
1、当系统通过临界转速区域时,转子的不对中量对系统的不平衡响应有显著影响,然而在工作转速处,这种影响变小。
2、对于对称的转子一轴承系统,当联轴器膜片径向刚度等于某些值时,其转角刚度对系统的不平衡响应影响很大。联轴器膜片的径向刚度时,转角刚度决定了其隔振效果。当k,小时有显著的隔振功能。随着k,的增大,其隔振效果在逐渐下降。通过分析表明联轴器膜片的转角刚度是影响其隔振效果的一个重要因素。
对于膜片型联轴器的应力分析:
1、轴向位移引起的弯曲应力由于在轴线方向上的安装误差,使膜片沿轴线方向发生弯曲变形,通过轴向位移的大小可以求出轴向力的大小。
2、离心应力假定螺栓与膜片材料相同,可计算出各自的质量,根据所处的位置和螺旋角度,可算得离心力,且作用在总质心上。
3、径向、角向位移引起的弯曲应力由于在轴线角向上的安装实际误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,而且它是决定联轴器膜片疲劳寿命的主要因素,通过角度倾斜可以求出回复力矩的大小。
4、膜片传递转矩时,转矩是通过主动螺栓利用膜片元件带动从动螺栓,沿螺栓分布圆切线方向传递的。忽略膜片间微小的相对运动,认为各膜片均匀承担转矩。在联轴器膜片传递转矩时膜片平面受力,带有阴影部分的圆表示主动端输入,空白圆表示从动端输出。
5、膜面应力(转矩应力,设传递转矩为T(N0m),总片数为m,对于8孔螺栓,由简化条件知,T单片=Tlm,每个主螺栓上所受的力为F=Tl4mR。
其二、联轴器膜片的规格调整
联轴器膜片的弹性元件由很薄的联轴器膜片叠合成的膜片组件,膜片通常有束腰型,多边环形等形状,处于同一分布圆上的螺栓分别与主从动法兰联接。常用于伺服系统中,膜片具有很好的扭矩刚性,但稍逊于波纹管联轴器。另一方面,联轴器膜片精巧,如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。所以确定偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是需要的。选择适合的联轴器是用好联轴器的关键一步,在设计阶段就得考虑选用什么类型的联轴器了。
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,是大型转动设备,对过盈量的控制要求很高。
一、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。
二、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。
三、键槽型(DJM膜片弹性联轴器):其键宽及键槽由国标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。
四、紧固螺栓形:这种低成本类型是守旧的固定方式。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。
五、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
六、分离型:分离型的特点是具有分开的轴套。可以不用移动您的装置而达到固定、拆卸方便的目的。
七、定位螺丝:两个定位螺丝间隙90º对所固定的轴进行锁紧,守旧的固定方式,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。
八、键槽型:这种类型与紧固螺栓型一样,是守旧的固定方式,适合较不错扭力矩的传动。为防止轴向移动,通常与紧固螺栓型、夹持型并用。
九、胀紧套(ZJM胀紧套联结单联轴器膜片):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,如胀套联轴器膜片、胀套梅花联轴器、胀套波纹管联轴器等。
十、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。