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弹性联轴器的应用范围以及研究

2021-01-06 11:27:33

<一>、弹性联轴器的应用范围
目前市场上广泛使用的弹性柱销齿式联轴器产品己经出现了很多的问题,由于弹性联轴器的弹性元件是通过橡胶硫化而成的,橡胶本身的材料特性,在程度上限制了弹性联轴器的应用范围。
(1)传导热量性能差。由于弹性联轴器在传递转矩和运动的过程中,功率不是传递的,肯定会有的功率损耗,而功率损耗的原因很大情况是由于振动导致的,并且这些功率损耗很大一部分转化为热量,由于橡胶传导热量的性能比较差,热量在橡胶元件内部无法散发出来,从而导致弹性联轴器橡胶元件温度升高,致使橡胶的强度降低,在工作中很容易发生损坏。在弹性联轴器橡胶元件的故障中很大程度都是由于橡胶元件温度过高而导致的破坏。
(2)工作环境要求过高。弹性联轴器在正常工作情况下,其环境温度一般为一5~55℃,温度过高和过低都会对橡胶弹性元件的性能产生重要的影响,很大程度上限制了弹性联轴器的应用范围。并且在弹性联轴器的附近不允许有焊接作用,防止有油污弄到橡胶表面,需要有专门的防护罩安装在弹性联轴器的外围,起着通风和保护的作用。
(3)使用时间较短。由于机械传动系统在传递运动和转矩过程中,会存在的变动转矩。在变动转矩的作用下会产生交变应力,当橡胶的内部或者表面有裂纹、气孔等橡胶硫化缺陷时,很容易由于交变应力的作用发生疲劳损坏。
(4)蚀能力差。由于弹性联轴器的应用场合决定其工作环境比较差,工作环境中经常会遇到油污、溶剂等情况,虽然一般都是有保护罩,但难免会有一些弄到橡胶的表面,从而导致橡胶的老化。
(5)工艺性较差。硫化橡胶制品是一种高产品,硫化橡胶的好坏反映了一种企业或者一个化工技术的高低。橡胶配方的技术和橡胶的硫化粘结是化工技术的体现,橡胶模具的设计反映了机械加工工艺的程度。橡胶弹性元件的损坏的深层次原因是橡胶化工工艺技术较低。提升橡胶工艺性是提高橡胶弹性元件综合性能的关键措施。弹性联轴器的主要作用弹性联轴器的主要作用是改变和优化轴向的振动频率、减小振动的幅值、对整个轴向进行位移补偿。弹性联轴器所具有的动态特性对于整个轴系系统非常关键。而弹性联轴器的动态特性主要由橡胶弹性元件的动态特性决定,橡胶元件动态性能的好坏直接影响到弹性联轴器的工作性能。如果橡胶元件动态性能不好,会影响整个轴系的工作,有甚者会导致柴油机的损坏。许多生产实践中高弹性橡胶联轴器的损坏,均是由于橡胶元件发生了损坏,导致弹性联轴器的失效。
因此,我们要展开对弹性联轴器橡胶元件动态性能参数的研究工作,而动态径向刚度是橡胶元件动态性能的重要参数之一。动态径向刚度是进行振动分析的重要参数。因此,开展对弹性联轴器橡胶元件动态径向刚度计算方法研究具有重要的意义。同时,弹性联轴器橡胶元件动态径向刚度的研究对于弹性联轴器的合理选型及结构优化设计等都具有的指导意义。由于对弹性联轴器橡胶元件的研究往往多地关注于其轴向刚度和扭转刚度,而对其动态径向刚度研究较少,因此对于弹性联轴器橡胶元件动态径向刚度,现阶段尚有较大的探索空间。
<二>、弹性联轴器的研究
1概述
梅花型联轴器是用来调整传动装置轴系扭转振动特性,补偿因振动、冲击引起的主、从动机轴线位移,并不间断地传递转矩和运动的一种设备。它广泛用于柴油机动力装置以及具有较大干扰力矩的传动装置轴系中,以实现减振降噪的目的,并起到保护主、从动机和提高整个传动装置运行性的作用。
弹性联轴器国内于70年代后期开始研制,如XL型橡胶金属环联轴器和引进技术生产的高阻尼簧片联轴器。80年代德国伏尔康公司推出了性能的RATO系列等型式的高弹性橡胶联轴器,国内近年也研制成并格继了接近目前水平的LS,LC型弹性联轴器,并研制成较的弹性联轴器动态特性试验台和大扭矩静态扭转试验之。
2弹性联轴器的研究
典型形式的弹性联轴器性能综合比较弹性联轴器在受载时能产生显著的弹性变形。一方面实现两轴间的相对位移补偿,另一方面吸收能量用于消耗在弹性联轴器弹性元件的内、外摩擦上,或以弹性变形能贮存在弹性元件中,实现衰减振动、缓和冲击和大幅度调节传动装置轴系的固有频率,避开共振的目的。
(1)高阻尼簧片联轴器。
该型联轴器弹性元件由淬火硬化弹簧钢50CrVA制造的簧片组组成,在交变载荷的作用下,簧片挠曲使其周围空腔充满的润滑油压力产生变化并流动,从而产生较大的粘性摩擦阻尼。其特点是阻尼性能好、扭转弹性优良,但安装较复杂、使用要求高、补偿位移能力较小、重量大、转动惯量大、可维修性差。
(2)EZ,EZR,LB型弹性联轴器该型联轴器通过金属连接件与弹性元件在螺栓组预紧下夹紧构成。其弹性元件由橡胶和帘布层经硫化并紧密结合而成。其特点是:、耐疲劳性好、弹性较大,阻尼特性较好;但易形成应力集中,弹性元件制造工艺复杂。
(3)XL型橡胶金属环联轴器该型联轴器是国内于70年代研制成的早期产品。它由金属连接件、弹性元件和螺栓组构成,其弹性元件由橡胶通过硫化粘接在内外金属环上。橡胶体由橡胶和填充剂组成。其特点是:弹性大,阻尼特性较好,承载能力较强,但重量大、转动惯量大,对主、从动机的附加影响大,性较低。