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彈性聯軸器的優點及應用范圍

時間:2022-08-30  來源:捷東機械

彈性聯軸器是用來聯接不同機構中的兩根軸使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件,分別與主動軸和從動軸聯接。制造及安裝誤差,承載后的變形以及溫度變化的影響等,會引起兩軸相對位置的變化,往往不能確定嚴格的對中。而是存在著某種程度的相對位移,在重載的動力傳動中,有些聯軸器還有緩沖、減振和提升軸系動態性能的作用。

聯軸器適應一些范圍的相對位移的性能,裝配時應避免這些位移,或采用撓性聯軸對這些位移進行補償,一般動力機大都借助于聯軸器與工作機相聯接。電動機輸出轉速平穩,而內燃機輸出轉速的波動大。工作機的載荷如有沖擊、振動,變化大,頻繁啟動、換向,應選用具有緩沖吸振能力的彈性聯軸器。一般如兩軸對中要求高、軸的剛度又大,可選用套筒聯軸器或凸緣聯軸器;如兩軸的對中困難或軸的剛度小,則應選用對軸的偏移具有補償能力的彈性聯軸器。

彈性聯軸器靠彈性元件的彈性變形來補償兩軸線的相對位移,還可緩沖減振,避免共振。彈性元件分為金屬彈性元件和非金屬彈性元件兩類。金屬彈性元件聯軸器包括簧片聯軸器、蛇形彈簧聯軸器、波紋管聯軸器、膜盤聯軸器和膜片聯軸器。非金屬彈性元件聯軸器目前仍然有多應用的包括彈性柱銷聯軸器、橡膠塊聯軸器、輪胎式聯軸器等。金屬彈性元件比非金屬彈性元件,傳遞載荷能力大,而且不存在老化問題,使用壽命不錯,受溫度影響小,特別適合在連續運轉的工業流程動力設備中使用。特別是膜片聯軸器的出現不僅很好地解決早期其它聯軸器存在的諸多問題,而且能很方便地通過對設計的調整來達到與機組的匹配。因此膜片聯軸器已成為替代齒式聯軸器和非金屬彈性元件聯軸器的使用為普遍的一種彈性柱銷聯軸器,其的性能成為透平壓縮機組的產品。近幾年來,在一些老機組的改造中是大顯身手。

彈性聯軸器一般都具有緩沖和吸振功能,但具有某值剛度的彈性聯軸器,并不是在任意的變扭矩作用下都能產生減振的效果,有時反而會引起增加烈的振動。因此,只有聯軸器的剛度與整個傳動軸系的其他參數和載荷協調時,才能產生減振的效果。對于某一己定的傳動軸系,轉動慣量和固有頻率能夠,如果己知所傳扭矩的變化規律,如振幅和頻率等,就能建立其軸系在扭轉振動的微分方程,對該方程求解,即可所需聯軸器剛度。為了便于求解運動微分方程,需要對傳動軸系中聯軸器的主動和從動兩側的轉動慣量和剛度力學模型進行簡化。通常比較典型的是簡化為兩個等效的圓盤,配置在聯軸器的兩側。

聯軸器在工作中,周期載荷是機械傳動中一種比較典型的載荷形式。為了避免發生共振,周期載荷的變化頻率與傳動軸系的固有頻率要錯開。方法是改變周期載荷的變化頻率或者改變軸系的變化頻率。因為載荷的變化頻率與主軸的轉速有關,而轉速是機械性能參數,一般不能隨意改變。所以一般是通過改變軸系的固有頻率來達到不發生共振的目的,而改變軸系的固有頻率一般是改變軸系的轉動慣量或剛度,轉動慣量與機械結構有關,通過改變轉動慣量很難實現,而軸系的剛度很容易改變。所以改變星形彈性聯軸器就是為了改變軸系的剛度來實現避開共振的目的。

彈性聯軸器的優點:

1、彈性聯軸器結構比較簡單,制造容易,不用潤滑,不需要與金屬硫化粘結,愈換彈性套方便,不用移動半聯軸器,具有一些補償兩軸相對偏移和減振緩沖性能。

2、彈性聯軸器是依靠柱銷組的鎖緊力而產生于接觸面的摩擦力矩,并壓縮橡膠彈性套來傳遞轉矩。適用于安裝底座剛性好、對中精度較不錯、沖擊載荷不大、對減振要求不高的中小功率軸系傳動。

3、彈性聯軸器工作是受壓縮變形,由于彈性套的厚度較薄,體積小,彈性變形有限,所以,彈性套柱銷聯軸器雖可補償軸線位移和彈性,但軸線位移許用補償量較少,彈性較弱。