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弹性柱销联轴器的作用及考虑轴系的扭振分析

2021-01-10 19:35:45

【一】、弹性柱销联轴器的作用
弹性柱销联轴器是利用非金属弹性原材料根据两半联轴器柱销空大小制成的弹性柱销,通过两半联轴器凸缘空链接而成的联轴器。弹性柱销一般采用高弹性和韧性的聚氨酯,尼龙制作而成,具有很高的抗拉能力,同时有很好的韧性可以起到减震补偿位移的作用。
弹性柱销联轴器是通过柱销链接两半联轴器,所以在使用中安装和拆卸非常方便,不用移动动力机和机械设备就可以完成拆卸工作。虽然这种联轴器有拆卸方便,免维修的有点,但是由于是非金属的原件作为联轴节原件,所以能够承受的剪切力非常小,不能在重载环境下使用,只能在要求低中低转速中使用,这是这种联轴器的弊端,当然如果您需要传递重载的联轴器可以选购我厂的金属联轴器或者膜片联轴器。
星形弹性联轴器的性能及保养说明
星形弹性联轴器主要有两种类型,一种是传统的直爪型的,另一种是曲面(内凹)爪型的零间隙联轴器。传统的直爪型星形弹性联轴器不适合用在精度很高的伺服传动应用中。零间隙爪型星形弹性联轴器是在直爪型的基础上演变而来的,但不同的是其设计能适合伺服系统的应用,常用于联接伺服电机、步进电机和滚珠丝杆。曲面是为了减少弹性梅花间隔体的变形和限制高速运转时向心力对它的影响。零间隙爪型联轴器由两个金属轴套(通常采用铝合金材质,也可以提供不锈钢材质)和一个梅花弹性间隔体结合而成。梅花弹性间隔体有多个叶片分支,像滑块联轴器一样,它也是通过压挤来使梅花弹性间隔体和两边的轴套吻合,并以此了其零间隙性能。与滑块联轴器不同的是,星形弹性联轴器是通过压挤传动的而滑块联轴器是通过剪力传动的。在使用零间隙爪型联轴器时,使用者要注意不能超过生产商给出的弹性元件的大承受能力(零间隙的前提下),否则梅花弹性间隔体将会被压扁变形失去弹性,预加负荷消失,导致失去零间隙的性能,还可能在发生严重的问题后使用者才会发现。
星形弹性联轴器具有很好的平衡性能和适用于高转速应用(高转速可达30000转/分钟),但不能处理很大的偏差,尤其是轴向偏差。较大的偏心和偏角会产生比其他伺服联轴器大的轴承负荷。另一个值的关注的问题是星形弹性联轴器的失效问题。一旦梅花弹性间隔体损坏或失效,扭矩传递并不会中断,同时两轴套的金属爪啮合在一起继续传递扭矩,这很可能会导致系统出现问题。根据实际应用选择合适的梅花弹性间隔体材料是本联轴器的一大优点,有些自动化设备公司可提供各种弹性材料的梅花间隔体,不同的硬度和温度承受力,让客户选择合适的材料满足实际应用的性能标准。
联轴器的装配,在机械检修中属于比较简单的检修工艺。在联轴器装配中关键要掌握轮毂在轴上的装配、联轴器所联接两轴的对中、零部件的检查及按图纸要求装配联轴器等环节。
星形弹性联轴器是一种应用很普遍的联轴器,也叫爪式联轴器,是由两个金属爪盘和一个弹性体组成。两个金属爪盘一般是45号钢,但是在要求载荷灵敏的情况下也有用铝合金的。
星形弹性联轴器经过车削,铣削,和拉削等机加工方法加工而成,再经过整体热处理。以足够的机械强度,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。
【二】、考虑弹性联轴器轴系的扭振分析
随着船舶工业的发展,各种新型船只纷纷出现,为了满足不同型号舰船的需求,各种新型、复杂的船舶轴系陆续被出来,应用在船舶中。本章就以某船厂设计生产的新型船舶推进装置为研究对象,分析其涡轮机轴系部分的藕合振动问题。在调试中,该轴系径向位移过大,导致振动参数超标,无法满足设计要求。研究人员分别进行扭振、横振以及纵振计算,均未发现异常。为了解决这一问题,本章从整体系统的角度出发,建立涡轮机轴系藕合振动理论模型与数学方程,分析其藕合振动特性。
本文将船舶动力装置中的涡轮机传动轴简化为等截面连续轴,将梅花形弹性联轴器及涡轮机叶片简化为集中惯量进行分析。则该问题便可看作为考虑多集中惯量的等截面连续轴扭振问题。由于多集中惯量比较复杂,分析难度较大。
因此以考虑单个集中惯量等截面连续轴扭振问题为基础进行分析,建立考虑集中惯量的等截面圆轴扭振的刚柔藕合模型,应用哈密顿原理结合变分法刚柔藕合模型的扭振方程并求解。在此基础上,进一步分析多集中惯量等截面连续轴扭振问题。弹性联轴器设计的基本目标弹性联轴器(highlyflexiblecouplings)定义为由具有明显的扭转弹性和阻尼的元件构成的、用来调节传动装置轴系扭转振动特性的、补偿因振动冲击等带来的主动设备和从动设备的位移、并且能够持续地传递转矩和旋转运动的设备。
其性能主要取决于所采用的弹性元件,弹性元件主要分为两种,即金属弹性元件和非金属弹性元件。金属弹性元件的优点是能够传递较大的载荷,受温度的影响比较小,因此工作寿命比较长。的弹性钢如60Si2Mn和_SOCrVA等,是生产金属弹性元件常用的材料。非金属弹性元件主要指硫化橡胶,相对于金属弹性元件来说,橡胶具有好的阻尼性能,能在三维方向上实现好的减振效果,产生的噪音也比较小。同时还可根据需要,通过调整橡胶的配方和加工工艺获得、耐低温及耐油等性能的产品。但对于通用型橡胶弹性元件联轴器来说,通常具有强度低、导热性差、易蠕变、易老化、不蚀、温度敏感性强等缺点,另外,在生产产品时如果硬度偏差较大,有可能导致负荷性能不稳定。
弹性联轴器设计的基本目标是实现其基本功能,同时应具有合理的结构和较强的综合性能。因此,在设计弹性联轴器的结构时,应该从以下几个方面考虑:1.基本性能要求:承振能力,承受载荷的能力以及位移补偿的能力等。
2.实用性要求:产品应能够在多种机械设备和场合应用,便于形成多种组合形式。
3.标准化要求:联轴器产品应能够满足多种不同产品的安装使用要求。
4.工艺性要求:应考虑产品加工的可行性。
_5.安装的工艺性:产品的拆卸和安装应足够简便,在各种场合都适用,尤其是在船舱等较为狭窄的空间内,也应实现较为简便的拆装。
6.经济性:产品推广使用的价值和生命力都受到产品生产成本和消耗费用的直接影响。
7.性和维修性:联轴器是传动的重要部件,应具有较高的性,能在规定时间内实现无故障工作;同时设计时应考虑联轴器是否有便于维护或者免维护的要求。