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梅花形弹性联轴器的匹配跟设计加工

2020-09-20 09:22:20

{一}、梅花形弹性联轴器的匹配
弹性柱销齿式联轴器广泛应用于汽车、机械等行业,因为梅花形弹性联轴器在传递扭矩的过程中只受到挤压力,而不受到旋转件通常所受的扭矩,在使用过程中不易磨损,使用寿命大幅提高。本文结合实际经验,对梅花形弹性联轴器的选型、计算校核、安装调整等方面进行了分析,提供了详细的技术支撑。
1梅花形弹性联轴器结构简介
梅花形弹性元件2装在两个形状相同的半联轴器1,3的凸爪之间,以实现两半联轴器的连接,通过凸爪与弹性元件之间的挤压传递动力,弹性元件的弹性变形可补偿两轴相对偏移,实现减振缓冲。由分析可知梅花形橡胶体花瓣只受到压力,而不再承受弯矩,能承受大的负荷,性好。
2梅花形联轴器选型1温度影响温度过低、过高对联轴器的弹性元件的影响都是不利的,考虑到非金属弹性元件材料的强度受温度影响较为明显,所以在进行联轴器校核时要考虑环境温度对其产生的影响。
2冲击载荷的影响在传动轴系中,由于动力机带动负载启动、突然制动和平稳运行时突遭冲击,均会出现冲击载荷,严重的冲击载荷会使联轴器因瞬时过载而失效。
3启动频率的影响启动时会产生附加载荷,在联轴器选型时应考虑启动频率对强度的影响。
联轴器对中及调整弹性联轴器所连接的两轴的准确对中,可使整个传动系运行平稳,不会产生异常振动、噪声和异常摩损,也不会产生不正常的附加载荷,这对系统的运行,提高联轴器使用寿命,尤其对高速回转轴系,具有重要的意义。
该方法是通过测量两旋转轴末端或靠背轮正面(正面读数即轴向读数)和旋转中心(径向读数)的不同,来确定两个相临转动轴的不对中度。
角度偏差是由靠背轮正面读数(轴向读数)来确定,径向位移偏差由靠背轮边缘读数(径向读数)来确定。可以使用百分表架固定在一个轴上在水平和垂直方向上四点打表测量,测量时尽量使两个转动轴同时转动。
梅花形弹性联轴器选型匹配和安装调整涉及面很广,本文主要考虑对联轴器正常使用影响较大的不利因素,并进行了分析论证和研究。重要的是本文给出了大量经验数据。
(1)比较的总结了影响梅花形弹性联轴器使用的因素,并论述了各因素的推导方法;(2)给出了对中和调整的方法。
{二}、弹性联轴器中的设计加工
由于设计、加工、装配等的需要,一个完整的旋转机械转子系统通常是由两个甚至三个以上的转子连接而成。航空发动机结构复杂,是一种典型的旋转机械,航空发动机上的转子间连接多采用套齿花键结构。在设计联轴器时先要能够地传递如扭矩、轴向力、径向力等负荷,其次是应考虑被连接两轴在不共轴时也能够工作,三是所有零件均能地定中心和周向定位,具有良好的平衡性,并且拆装方便。
在涡轮螺桨发动机中,两端分别制有套齿花键的弹性轴连接发动机输出的动力轴和减速器的主动齿轮轴;在航空发动机零部件的台架试验中,常采用两端分别制有套齿花键的弹性轴连接动力输出和试验件转子;在航空涡轮轴发动机整机台架试验中,也是采用这种形式连接发动机动力输出轴和功率吸收装置,起着传递功率的作用。这种连接结构允许被连接两轴因刚性不足,加工误差,装配不善或有较大负荷作用以致二者同心度受影响时,发动机、减速器、动力装置或者功率吸收装置仍能工作,因此常称为弹性联轴器。梅花型弹性联轴器中的弹性轴一般是细长的空心轴,具有良好的弹性,在传递功率的同时,还能够减弱减速器(增速箱)齿轮工作时角速度变化引起的扭转振动,避免引起转子的振动,在转子负荷突然改变时也能够起到缓冲的作用,以保护减速器或者动力输出装置。
除传递功率外,角度补偿是弹性联轴器的另一重要功能,也是较能反映弹性联轴器特点的功能。通过弹性联轴器的角度补偿作用能够实现发动机与减速器、动力装置或者功率吸收装置之间的振动隔离。实现角度补偿的关键结构是弹性联轴器中的花键连接,通常的花键连接分为松动连接和紧度连接两种,如果花键连接为松动连接,从理论上讲,这种连接类似于铰接形式,仅能传递扭矩而不能传递弯矩。在结构上一般是通过弹性轴两端花键连接的啮合侧隙和安装时确定的轴向位移量来实现这种松动连接,而且局限于被连接两轴小的相对弯转变形的情况,松动连接可以补偿被连接两轴因制造、安装以及承载变形与温度变化等因素引起的径向、角向和轴向位移。紧度连接的联轴器通常称为刚性联轴器,如发动机中的压气机和涡轮转子的连接以及轮盘与轴间的连接等,紧度连接也常用于套齿安装齿轮或其它零件,一般不用在弹性联轴器中。
松动连接和紧度连接在轴系弯曲动力特性计算中的模化有较大的不同。对于松动连接,正常工作状态下的花键连接一般可简化为“铰接”式的计算模型,但由于实际工作的花键连接往往遭遇到存在较大相对弯转变形的连接轴系,这时的花键连接便由原来的“铰接”转变为柔性连接。这样,花键连接便成为一种非线性刚性的连接,其段刚性为零,而二段刚性一般需要通过试验确定。采用了松动连接这种花键连接形式的弹性联轴器在结构上连接轴系间只存在小的相对弯转变形,当然也可以通过采用膜片(盘)、鼓形花键等结构使得允许的相对弯转变形大。对于紧度花键连接,一般可直接简化为柔性连接,其连接刚度与所用的紧度和结构尺寸等有关。