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弹性联轴器的应用跟特征

2021-07-18 08:24:20

[一]、弹性联轴器的应用
弹性柱销齿式联轴器几乎在各个领域里面的所有的传动机构中都有应用,它是机械中不可或缺的连接部件。联轴器的主要作用是将不同部件的两根轴连接在一起,以达到传递运动和动力的目的。传统的联轴器均为接触式的,其中根据联轴器中是否含有弹性元件又可分为弹性联轴器和刚性联轴器两种。弹性联轴器是指内部带有橡胶或者塑料等弹性材料制成的弹性元件,因此具有吸振的功能和适应轴线的能力,经常使用在具有冲击载荷或启动频繁的旋转机构中;而刚性联轴器则没有弹性元件在其中,不具有吸振缓冲的能力。
设计弹性联轴器的目的在于在大型旋转机构中动力传动过程中对轴系横向和弯曲振动的吸收和减缓。同时,在动力传动过程中由于变扭矩的存在,弹性联轴器在减缓弯曲振动的同时还留有其他的振动形式存在,国内某研究所建造弹性联轴器试验台的目的是为了尽可能接近实际工作的情况下,即在有负载的轴系中运行并且满足一定的相似准则,评估设计的弹性联轴器和对比其他类型联轴器的静态、动态特性;在主、从轴不对中、旋转部件有残余动不平衡,温度变化较大,意外停机或突然启动等复杂运动情况发生时,能够尽可能的减少振动,降低噪声,缓和冲击,保证正常工作的能力,从而保护整个轴系,提高系统运行的稳定性和可靠性。实验台的连续运行可以检测长期工作对联轴器中弹性元件性能影响和疲劳分析等,也可以施加冲击载荷来检测缓冲能力。
转轴受到定长力矩的作用时会产生扭转变形,若作用在转轴上的力矩是交变的,则相应的扭转也将是交变的,也就是说交变力矩作用的结果是使转轴产生了“扭转振动”。并且这种“扭转振动”与转轴是否同时进行着均匀的回转运动无关。扭转振动是指旋转轴时快时慢不均匀的回转,简称为扭振。扭振是轴类较基本的振动形式之一。扭振的发生可能导致旋转轴速度的波动,使轴系运转平衡遭到破坏;在交变转矩的作用下,转轴各个截面不同程度扭转振动的产生会带来一系列的问题,轻则轴系运转的平衡性遭到破坏,严重时会使转轴发生断裂,造成重大、甚至灾难性的后果。
自1970年和1971年美国电厂连续两次发生轴系损坏事故以后,轴系扭振问题引起了全世界的关注。此外,在19691988年间,国内外因扭振引起的轴系损坏事故高达30多起。近年来,随着我国船舶工业的不断发展、出口船只的口益增多以及造船吨位的不断升级,我国已经连续八年成为世界第三造船大国,作为船舶动力装置重要组成部分的推进轴系,在船舶质量上扮演着重要的角色。在轴系中加入的弹性联轴器,虽然具有冲击和吸振的功能,但是作为轴与轴的连接部分,在两轴之间传递扭应力的过程中,会不可避免的存在相对角位移和转速的差异。在突发事件发生时,如机器的启动和停止以及加速、减速时尤为明显,而这些动作均可产生扭转振动,影响着轴系的可靠性与性。因此,扭转振动的测试与控制对于所设计的弹性联轴器减少振动、降低噪声、缓和冲击等方面性能的评估,乃至船舶推动轴系等大型旋转机械可靠性的研究以及动力装置的故障诊断都有着重要意义。
[二]、弹性套柱销联轴器的特征及优点
梅花型联轴器是由我国的新型高性能联轴器,它集中现在标准弹性联轴器有不同结构的优点,例如具有梅花形弹性联轴器的优点:弹性元件受到挤压,结构简单,可靠性高。
弹性套柱销联轴器联轴器较突出的优点之一是只需一次对中安装,换弹性元件时,不用移动半联轴器,可减少辅助工时,提高生产效率,尤其适用于轴线对中安装困难,要求尽量减少辅助时,提供生产效率,尤其适用于轴线对中安装困难,要求尽量减少辅助工况环境。弹性套柱销联轴器具有良好的补偿轴向,径向和角向轴线偏移性能,减振性能好,结构简单,工作平稳可靠,无噪音,不用润滑,维护方便,装拆简单,工艺性好,成本低,可派生为多种结构形势,通用性好,适用范围广泛,便于推广。、弹性套柱销联轴器是依靠柱销组的锁紧力而产生于接触面的摩擦力矩,并压缩橡胶弹性套来传递转矩。适用于安装底座刚性好、对中精度较高、冲击载荷不大、对减振要求不高的中小功率轴系传动。
弹性套柱销联轴器的特征及优点:
1、弹性套柱销联轴器是依靠柱销组的锁紧力而产生于接触面的摩擦力矩,并压缩橡胶弹性套来传递转矩。适用于安装底座刚性好、对中精度较高、冲击载荷不大、对减振要求不高的中小功率轴系传动。
2、弹性套柱销联轴器工作是受压缩变形,由于弹性套的厚度较薄,体积小,弹性变形有限,所以,弹性套柱销联轴器虽可补偿轴线位移和弹性,但轴线位移许用补偿量较少,弹性较弱。
3、弹性套柱销联轴器结构比较简单,制造容易,不用润滑,不需要与金属硫化粘结,换弹性套方便,不用移动半联轴器,具有一定补偿两轴相对偏移和减振缓冲性能。
弹性柱销联轴器结构特点及优点
弹性柱销联轴器是利用若干非金属弹性材料制成的柱销,置于两半联轴器凸缘孔中,通过柱销实现两半联轴器联接,该联轴器结构简单,容易制造,装拆换弹性元件比较方便,不用移动两半联轴器。弹性元件(柱销)的材料一般选用高弹性尼龙,有微量补偿两轴线偏移能力,弹性件工作时受剪切,工作可靠性极差,仅适用于要求很低的中速传动轴系,不适用于工作可靠性要求的工况,例如起重机械的提升机构的传动轴系不能选用,不宜用于低速重载及具有强烈冲击和震动较大的传动轴系,对与径向和角向偏移较大的工况以及安装精度较低的传动轴系亦不应选用,属于淘汰品种。弹性柱销联轴器中的柱销在工作时处于剪切和挤压状态,其强度条件就是计算弹性柱销横截面上的剪切强度和柱销与销控壁的挤压强度。
弹性柱销齿式联轴器结构特点
1、尼龙柱销为自润材料,不需润滑,不仅节省润滑油,而且净化工作环境。
2、不适于噪声要求从严控制部位减振动能差,噪声较大。
3、可以使用胀套(锁紧盘)连接。
4、维修方便,寿命较长,拆下档板即可换尼龙柱销。
5、两个半联轴节凸缘的外缘和外套的内缘制成半径相同的半元形凹槽,组合成柱销孔,以嵌入柱销。主动轴半联轴节通过柱销,带动外套,外套通过柱销带动从动轴半联轴节转动,以传递扭矩。传递转矩大,在相同转矩时回转直径大多数比齿式联轴器小,体积小,质量轻,可部分代替齿式联轴器。
6、与齿式联轴器相比,结构简单,组成零件较少,制造较方便,不用齿轮加工机床。