联轴器结构
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膜片联轴器结构:膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。
膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。
有一些生产商提供两个膜片的,也有提供三个膜片的,中间有一个或两个刚性元件,两边再连在轴套上。
单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同,鉴于其需要膜片能复杂的弯曲,所以单膜片联轴器不太适应偏心。
而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向,以此来补偿偏心。
膜片联轴器的特点:膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器,实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。
膜片本身很薄,所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲,因此可以承受高达1.5度的偏差,同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。
膜片联轴器常用于伺服系统中,膜片具有很好的扭矩刚性,但稍逊于波纹管联轴器。
另一方面,膜片联轴器非常精巧,如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。
所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是非常必要的。
选择适合的联轴器是用好联轴器的关键一步,在设计阶段就得考虑选用什么类型的联轴器了由几组膜片(不锈钢薄板)用螺栓交错地与两半联轴器联接,每组膜片由数片叠集而成,膜片分为连杆式和不同形状的整片式。
膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移,是一种高性能的金属强元件挠性联轴器,不用润油,结构较紧凑,强度高,使用寿命长,无旋转间隙,不受温度和油污影响,具有耐酸、耐碱防腐蚀的特点,适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动,广泛用于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆,以及发电机组高速、大功率机械传动系统,经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。
本联轴器设计上采用先进的非线性有限元强度理论分析,并在有限元分析基础上采用了外形优化技术,动态设计技术,设计上达到了先进的水平。
第十三章联轴器与离合器第一节概述联轴器和离合器用来联接不同部件之间的两根轴或轴与其他回转零件,使之一起回转并传递转矩。
用联轴器联接的两轴在工作时不能分开,只有停车后通过拆卸才能将它们分开;而用离合器联接的两轴,在机械运转时,能方便地将两轴分开和接合。
此外,它们有的还可起到过载安全保护作用。
联轴器、离合器是机械传动中的通用部件,而且大部分已标化。
下面仅介绍几种常用结构、特点、应用范围及选择问题。
第二节联轴器联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变形及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而是存在着某种程度的相对位移与偏斜,如图13-1所示,如果这些偏斜得不到补偿,将会在轴、轴承及联轴器上引起附加的动载荷,甚至发生振动。
因此在不能避免两轴相对位移得情况下,应采用弹性联轴器或可移式刚性联轴器来补偿被联接两轴间得位移与偏斜。
图13-1 两轴相对位移联轴器得类型很多,根据是否包含弹性元件,可划分为刚性联轴器和弹性联轴器。
弹性联轴器因有弹性元件,故可起到缓冲减振的作用,也可在不同程度上补偿两轴之间的偏移;根据结构特点不同,刚性联轴器又可分为固定式和可移式两类。
可移式刚性联轴器对两轴间的偏移量具有一定的补偿能力,下面分别予以介绍。
一、固定式联轴器固定式联轴器是一种比较简单的联轴器,常用的有套筒式和凸缘式联轴器。
1. 套筒式联轴器如图13-2所示,套筒式联轴器是一个圆柱形套筒。
它与轴用圆锥销或键联接以传递转矩,当用圆锥销联接时,则传递的转矩较小,当用键联接时,则传递的转矩较大。
套筒式联轴器的结构简单,制造容易,径向尺寸小;但两轴线要求严格对中,装拆时需作轴向移动,适用于工作平稳,无冲击载荷的低速,轻载的轴。
a) b)图13-2 套筒式联轴器a)键联接 b)圆锥销联接2.凸缘式联轴器如图13-3所示,凸缘式联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴联接,然后用螺栓把两个半联轴器联成一体,以传递运动和转矩。
模块十三联轴器、离合器和制动器在生产、生活中,有许多机器设备需要利用联轴器、离合器或制动器才能保证正常工作.如卷扬机、汽车、运输机械、重型机械等项目一联轴器的结构、特点及应用项目目的:了解联轴器的功用、结构特点及应用项目内容:联轴器是机械传动中的常用部件,其功用是连接两传动轴,使其一起转动并传递转矩,有时也可作为安全装置。
例如卷扬机传动系统中,联轴器将电动机轴与减速器连接起来并传递转矩及运动。
用联轴器连接的两传动轴在机器工作时不能分离,只有在机器停止运转后,用拆卸的方法才能将它们分开。
联轴器按结构特点的不同,可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
挠性联轴器可分为无弹性元件联轴器和有弹性元件联轴器两类。
常用联轴器的类型、结构特点及应用见表13—1。
表13-1 常用联轴器的类型、结构特点及应用凸缘联轴器个上凹而对中。
简单,方便,较大的转矩。
适对中性好、速、及的场合套筒联轴器单,小,的时移动。
于较小的场合,被直径一般60弹联万向联轴器轴的角位移,递转矩较大,但产载荷,不平稳。
成对使用,泛用于汽车、拖属中滑块联轴器齿轮联轴器具补偿性,有综合位移。
可在高速、载工作,正频率高、频繁的场合弹联结联轴器相似,只橡的了连接螺栓。
制造容易、装方便、较低,寿命短。
于载荷平稳,启动频繁,速中、场合弹联轴器简单,制造容易,护方便。
于量较大、转的载的场合项目二离合器项目目的:了解联轴器的功用、结构特点及应用项目内容:在机器运转过程中,用联轴器连接的两轴不能分开,所以在一些应用中会受到制约。
例如汽车从启动到正常行驶过程中,需要根据具体情况换挡变速,为保持换挡时的平稳,减少冲击和振动,需要暂时断开发动机与变速箱的连接,待换挡变速后再逐渐接合。
显然,联轴器不能满足这种要求。
若采用离合器即可解决这个问题,离合器类似开关,能方便地接合或断开动力的传递。
与联轴器相同,离合器主要用来连接两轴,使其一起转动并传递转矩。
但用离合器连接的两轴,在机器运转过程中可以随时进行接合或分离。
磁力联轴器内部结构
磁力联轴器是一种通过磁场传递动力的非接触式传动装置,由外轮、内轮和磁铁等部件组成。
主要包括以下几个部分:
1.外轮:外轮是磁力联轴器的外壳,通常由钢材或铝合金制成。
外轮的主要作用是支撑和固定磁力联轴器的其他部件,并保护内部的磁铁不受外部环境影响。
2.内轮:内轮是磁力联轴器的主体部件,通常由软磁材料制成,如硅钢片或石墨。
内轮内部通过磁性气隙分为若干个极对,当外轮通过磁力发生旋转时,内轮与外轮之间会产生磁力作用,从而使内轮跟随外轮一起旋转。
3.磁铁:磁铁是磁力联轴器的核心部件,通常采用稀土磁铁或 NdFeB 磁铁制成,具有较强的磁性。
磁铁通过固定在外轮或内轮的表面,当外轮转动时,磁力会传递至内轮,使得内轮也跟随外轮一起旋转。
4.气隙:磁力联轴器内部的磁性气隙是外轮与内轮之间的一层绝缘层,通常由绝缘材料制成,用于阻止磁力的穿透和外泄,保证磁力传递的效率和稳定性。
5.轴承:磁力联轴器内部还配备有轴承,用于支撑和引导内轮的旋转运动,减小摩擦和磨损,提高磁力传递的效率和可靠性。
总的来说,磁力联轴器内部结构简单而紧凑,主要由外轮、内轮、磁铁、气隙和轴承等部件组成,通过磁力传递动力,实现机械设备之间的连续传动和同步运转。
磁力联轴器具有传递效率高、噪音低、维护成本低等优点,在风力发电、电机制动、医疗设备等领域得到广泛应用。
齿轮联轴器的原理齿轮联轴器用于联接主轴与减速器的低速轴,这种起重配件联轴器能传递的扭矩最大,而且能补偿两轴线间的微小误差,但不能缓和冲击。
起重配件齿轮联轴器的结构如图1所示:图1齿轮联轴器1,2:外齿轴套 3,4:内齿圈 5,6:端盖 7,8:密封圈 9:联接螺栓在两根轴端分别安装外齿轮套1和2,并用键固定在各自的轴上。
外齿轮分别与内齿圈3和4啮合。
内齿圈的法兰再用螺栓联接。
为了减轻由于两轴轴线倾斜和径向位移微小误差的影响,外齿的齿做成球面形,可以自动调位,使齿上的载荷分布得更均匀,同时也减轻轴承的负担。
这样,减速机低速轴的扭矩,便通过外齿套、内齿圈、联接螺栓、内齿圈、外齿套传递至主轴。
联轴器需注入粘度大而能流动的润滑油脂,对联接齿圈的齿进行润滑。
有防止油脂泄漏的密封装置,用端盖5,6分别压住密封圈。
内齿圈上有油孔9可以补充润滑脂,用完时用油堵拧紧。
由带有内齿、凸缘的外套筒和带有外齿的内套筒组成的可移式刚性联轴器(见图)。
内套筒的轮毂分别与主动轴和从动轴联接;两个外套筒在凸缘外通过螺栓固结在一起。
工作时,内齿与外齿作啮合运动。
内、外齿多采用压力角为20°的渐开线齿形,齿侧间隙较一般齿轮副大。
外齿顶圆母线制成球面,球面中心在齿轮轴线上,因此具有补偿两轴轴线的相对径向、轴向、角度位移的特性。
为了改善齿的接触条件,提高联轴器承载能力,增大两轴的许用相对角位移,可采用鼓形齿,即将外齿齿宽方向上的节圆和根圆由直线改为圆弧,使齿的截面呈鼓形,以减轻或避免由于轴线偏斜带来啮合面的干涉和接触不良。
鼓形齿的圆弧度还可由不同曲率半径的圆弧组成,以得到适用不同大小的轴线偏斜的最佳齿形。
齿轮联轴器有较多的齿同时工作,外形尺寸小,承载能力大,在高速下工作可靠。
薄壳圆筒型中间齿套齿轮联轴器能适应的转速高达 20000转/分。
鼓形齿联轴器在高速、重载机械上得到广泛采用,具有无轴向窜动、传动平衡、冲击振动和噪声小等特点,但加工工艺比较复杂,成本较高。
联轴器的结构组成
联轴器是一种用于连接两个轴的机械装置,它通常由以下几个部分组成:
1.外套管(Outer casing):外套管是联轴器的外壳,用于保护内部部件,同时承受负荷和外部力。
2.轴套(Shaft sleeve):轴套是联轴器中的一种构件,用于固定轴和连接两个轴。
3.联接螺钉(Connection bolts):联接螺钉用于将轴套与轴连接,使其能够转动。
4.内齿套(Inner toothed sleeve):内齿套是联轴器的一种结构部件,具有齿轮状的内部面,用于传递转矩和扭矩。
5.外齿套(Outer toothed sleeve):外齿套是联轴器的一种结构部件,具有齿轮状的外部面,与内齿套配合使用,传递转矩和扭矩。
6.弹簧(Spring):弹簧是联轴器的一种结构部件,用于提供弹性连接和吸收轴之间的跳动和振动。
以上是联轴器的一般结构组成部分,不同类型的联轴器可能会有一些特殊的结构设计。
联轴器的工作原理联轴器是一种用于连接两根轴的机械装置,它的主要作用是传递动力和扭矩,使得两根轴在旋转时能够保持同步、平稳、可靠地工作。
联轴器的工作原理涉及到许多机械原理和物理原理,下面我将详细介绍联轴器的工作原理。
首先,让我们了解一下联轴器的结构。
联轴器通常由两个相互连接的部分组成,分别连接在两根轴上。
这两个部分分别被称为联轴器的两端。
在联轴器的两端,通常会安装一些齿轮、花键、螺纹等结构,以便与轴紧密连接并传递动力。
另外,联轴器的两端通常使用螺栓或螺母等零件进行固定,以确保联轴器两端之间的连接牢固可靠。
当两根轴需要连接时,我们首先将联轴器两端分别安装在这两根轴上。
随后,通过调整和固定联轴器的两端,使得它们与轴间的连接紧密可靠。
当轴开始旋转时,联轴器的工作原理也开始发挥作用。
在轴开始旋转时,第一步是两根轴之间的力矩传递。
联轴器两端的结构,如齿轮、花键等会随着轴的旋转而发生相对运动,从而将一端的力矩传递到另一端。
这就实现了联轴器的第一个作用:传递动力和扭矩。
第二步是联轴器的同步传动。
当两根轴之间的相对位置发生变化时,联轴器会根据这种变化而做出相应的调整,保持两根轴的同步运动。
这是因为联轴器原件的特殊设计和制造工艺,使得它在运动中能够根据轴的变化而自动调整。
这就实现了联轴器的第二个作用:保持轴的同步运动。
此外,联轴器还能够起到减震和保护轴的作用。
当两根轴之间的传动发生意外情况,如过载、堵塞、冲击等,联轴器的设计结构能够起到缓冲减震的作用,使得这些冲击力不会传递到轴上,从而保护轴不受损坏。
总的来说,联轴器的工作原理基于其特殊的结构设计和材料制造工艺。
它通过正确安装和调整,利用轴的旋转产生的力矩,实现动力和扭矩的传递,保持轴的同步运动,并起到减震和保护轴的作用。
这些功能使得联轴器在各种机械设备中得到了广泛的应用,包括工程机械、汽车、风力发电机、航空航天等领域。
在实际的工程实践中,联轴器的选型和使用需要考虑多方面的因素,如工作环境、连轴器两端的结构、轴的转速和扭矩、必要的防护措施等。
轴与联轴器的结构与工作原理
轴指的是用来支撑或传递力、运动和能量的旋转部件,通常是长而细长的圆柱形。
轴通常由金属材料制成,常见的轴包括传动轴、推力轴、中间轴等。
联轴器是一种连接轴的装置,用于将两根轴连接在一起,传递扭矩和/或运动。
联轴器通常用于解决轴之间不对齐、不同转速、不同轴径、振动和冲击等问题。
联轴器的结构和工作原理因具体类型而异,常见的联轴器包括:
1. 齿轮联轴器:由两个带有齿轮的轴端组成,通过啮合的齿轮传递扭矩和运动。
齿轮联轴器适用于高扭矩传递和高速运动。
2. 链轮联轴器:由两个带有链轮的轴端组成,通过链条的传递扭矩和运动。
链轮联轴器适用于高扭矩和低速运动。
3. 弹性联轴器:由两个弹性元件连接两根轴,通过弹性元件的变形吸收振动和冲击。
弹性联轴器适用于高速运动和要求减振的场合。
4. 万向节联轴器:由两个万向节和一个中间轴组成,通过万向节的自由转动实现不同轴线之间的连接。
万向节联轴器适用于轴间不对齐和要求大角度运动的场合。
5. 耦合联轴器:由两个耦合体组成,通过耦合体的连接传递扭矩和运动。
耦合联轴器适用于低扭矩和低速运动。
联轴器的工作原理可以简单描述为:通过联轴器将两个轴连接在一起,当一个轴传递扭矩或运动时,联轴器将扭矩和运动从一个轴传递到另一个轴上,实现两根轴的同步运动。
联轴器可以根据不同的需求选择合适的类型和结构,以实现稳定、准确和高效的力传递。
万向联轴器结构特点及性能要求概述万向联轴器是一种能够接受来自不同方向的扭矩和轴向负载的轴承装置,广泛应用于工业生产、机械制造和传动系统等领域。
本文将介绍万向联轴器的结构特点及性能要求。
结构特点万向联轴器一般由两个零部件组成:固定环和变形环。
其中固定环固定于轴上,可承受一定的轴向负载和过载,变形环通过万向铰链与固定环相连,具有一定的弹性变形能力,能够接受来自不同方向的扭矩和轴向负载。
万向联轴器的结构特点具有以下几点:1. 灵活性万向联轴器具有一定的弹性变形能力,能够灵活地适应不同工况和运转条件的要求,从而保证传动系统稳定可靠的运行。
2. 精度高万向联轴器的制造精度要求较高,特别是铰链的加工和组装精度,对保证万向联轴器的性能和寿命有重要的影响。
3. 节电万向联轴器的传动效率高,具有一定的节能效果,尤其在高功率传动和长时间运转的情况下,其节能效果更显著。
4. 密封性强万向联轴器一般采用润滑脂润滑,对万向铰链密封性有较高的要求,能够有效地保护内部润滑系统,并延长使用寿命。
性能要求万向联轴器在设计和制造时需要满足以下几点性能要求:1. 承载能力万向联轴器需要能够承受来自不同方向的扭矩和轴向负载,对于不同工况和运转条件需要具备不同的承载能力要求。
2. 精度要求万向联轴器的制造精度需要较高,对于铰链、轴承和橡胶等零部件的加工和组装精度都有一定的要求。
同时,在运转过程中不得出现摆动、偏心和自转等不正常现象。
3. 负载特性万向联轴器的负载特性需要满足传动系统的要求,在机械运动过程中保证传递稳定可靠的扭矩和转速。
4. 寿命万向联轴器需要具有较长的使用寿命,并且需要考虑不同工况和运转条件对其寿命的影响。
5. 可维护性万向联轴器需要具备一定的可维护性,对于换油、维护和维修都应该方便和快速。
总结万向联轴器是一种能够接受来自不同方向的扭矩和轴向负载的轴承装置,具有灵活性、精度高、节能和密封性强等特点,同时需要满足承载能力、精度、负载特性、寿命和可维护性等性能要求。
膜片联轴器结构:膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。
膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。
有一些生产商提供两个膜片的,也有提供三个膜片的,中间有一个或两个刚性元件,两边再连在轴套上。
单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同,鉴于其需要膜片能复杂的弯曲,所以单膜片联轴器不太适应偏心。
而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向,以此来补偿偏心。
膜片联轴器的特点:膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器,实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。
膜片本身很薄,所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲,因此可以承受高达1.5度的偏差,同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。
膜片联轴器常用于伺服系统中,膜片具有很好的扭矩刚性,但稍逊于波纹管联轴器。
另一方面,膜片联轴器非常精巧,如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。
所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是非常必要的。
选择适合的联轴器是用好联轴器的关键一步,在设计阶段就得考虑选用什么类型的联轴器了由几组膜片(不锈钢薄板)用螺栓交错地与两半联轴器联接,每组膜片由数片叠集而成,膜片分为连杆式和不同形状的整片式。
膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移,是一种高性能的金属强元件挠性联轴器,不用润油,结构较紧凑,强度高,使用寿命长,无旋转间隙,不受温度和油污影响,具有耐酸、耐碱防腐蚀的特点,适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动,广泛用于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆,以及发电机组高速、大功率机械传动系统,经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。
本联轴器设计上采用先进的非线性有限元强度理论分析,并在有限元分析基础上采用了外形优化技术,动态设计技术,设计上达到了先进的水平。
膜片联轴器结构:膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。
膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。
有一些生产商提供两个膜片的,也有提供三个膜片的,中间有一个或两个刚性元件,两边再连在轴套上。
单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同,鉴于其需要膜片能复杂的弯曲,所以单膜片联轴器不太适应偏心。
而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向,以此来补偿偏心。
膜片联轴器的特点:膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器,实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。
膜片本身很薄,所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲,因此可以承受高达1.5度的偏差,同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。
膜片联轴器常用于伺服系统中,膜片具有很好的扭矩刚性,但稍逊于波纹管联轴器。
另一方面,膜片联轴器非常精巧,如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。
所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是非常必要的。
选择适合的联轴器是用好联轴器的关键一步,在设计阶段就得考虑选用什么类型的联轴器了由几组膜片(不锈钢薄板)用螺栓交错地与两半联轴器联接,每组膜片由数片叠集而成,膜片分为连杆式和不同形状的整片式。
膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移,是一种高性能的金属强元件挠性联轴器,不用润油,结构较紧凑,强度高,使用寿命长,无旋转间隙,不受温度和油污影响,具有耐酸、耐碱防腐蚀的特点,适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动,广泛用于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆,以及发电机组高速、大功率机械传动系统,经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。
本联轴器设计上采用先进的非线性有限元强度理论分析,并在有限元分析基础上采用了外形优化技术,动态设计技术,设计上达到了先进的水平。
制造技术上应用了航空的先进成熟的技术成果。
膜片联轴器的优点:膜片联轴器与齿式联轴器相比,没有相对滑动,不需要润滑、密封,无噪声,基本不用维修,制造方便,可部分代替齿式联轴器。
膜片联轴器在国际上工业发达国家应用已很普通,在我国已制订机械行业标准,最近已修订为新的行业标准:JB/T 9147-1999(代替ZB/T J19022-90)联轴器各转矩间的关系梅花弹性联轴器主要适用于起动频繁、正反转、中高速、中等扭矩和要求高可靠性的工作场合,例如:冶金、矿山、石油、化工、起重、运输、轻工、纺织、水泵、风机等。
工作环境温度-35℃~+80℃,传递公称扭矩25~12500Nm,许用转速1500~15300r/min。
梅花形弹性联轴器主要由两个带凸齿密切啮合并承受径向挤压以传递扭矩,当两轴线有相对偏移时,弹性元件发生相应的弹性变形,起到自动补偿作用。
梅花联轴器具有以下特点:联轴器无需润滑,维护方便工作量少,可连续长期运行。
高强度聚氨酯弹性元件耐磨耐油,承载能力大,使用寿命长,安全可靠。
工作稳定可靠,具有良好的减振、缓冲和电绝缘性能。
具有较大的轴向、径向和角向补偿能力。
结构简单,径向尺寸小,重量轻,转动惯量小,适用于中高速场合。
*注括号内名称为GB5272-85的名称,该标准以被GB5272-2002所替代。
联轴器的选用联轴器品种、型式、规格很多,在正确理解品种、型式、规格各自概念的基础上,根据传动的需要来选择联轴器,首先从已经制订为标准的联轴器中选择,目前我过制订为国际和行标的联轴器有数十种,这些标准联轴器绝大多数是通用联轴器,万向联轴器,每一种联轴器都有各自的特点和适合范围,基本能够满足多种工况的需要,一般情况下设计人员无需自行设计联轴器,只有在现有标准联轴器不能满足需要时才自行设计联轴器。
标准联轴器选购方便,价格比自行设计的非标准联轴器要便宜很多。
在众多的标准联轴器中,正确选择适合自己需要的最佳联轴器,关系到机械产品轴系传动的工作性能、可靠性、使用寿命、振动、噪声、节能、传动效率、传动精度、经济性等一系列问题,也关系到机械产品的质量。
设计人员在选用联轴器时应立足于从轴系传动的角度和需要来选择联轴器,应避免单纯的只考虑主、从动端联接选择联轴器。
一、选择联轴器应考虑的因素(一)动力机的机械特性动力机到工作机之间,通过一个或数个不同品种型式、规格的联轴器将主、从动端联接起来,形成轴系传动系统。
在机械传动中,动力机不外乎电动机、内燃机和气轮机。
由于动力机工作原理和机构不同,其机械特性差别较大,有的运转平稳,有的运转时有冲击,对传动系统形成不等的影响。
根据动力机的机械特性,将动力机分为四类。
万向联轴器,见表 1 。
表 1 动力机系数Kw动力机类别代号动力机名称动力机系数Kw动力机类别代号动力机名称动力机系数KwⅠ电动机、透平 1.0 Ⅲ二缸内燃机1.4Ⅱ四缸及四缸以上内燃机1.2 Ⅳ单缸内燃机1.6动力机的机械特性对整个传动系统有一定的影响,不同类别的动力机,由于其机械特性不同,应选取相应的动力机系数 Kw ,选择适合于该系统的最佳联轴器。
动力机的类别是选择联轴器品种的基本因素,动力机的功率是确定联轴器的规格大小的主要依据之一,与联轴器转矩成正比。
固定的机械产品传动系统中的动力机大都是电动机,运行的机械产品传动系统(例如船舶、各种车辆等)中的动力机多为内燃机,当动力机为缸数不同的内燃机时,必须考虑扭振对传动系统的影响,这种影响因素与内燃机的缸数、各缸是否正常工作有关。
此时一般应选用弹性联轴器,以调整轴系固有频率,降低扭振振幅,从而减振、缓冲、保护传动装置部件,改善对中性能,提高输出功率的稳定性。
(二)载荷类别由于结构和材料不同,用于各个机械产品传动系统的联轴器,其载荷能力差异很大。
载荷类别主要是针对工作机的工作载荷的冲击、振动、正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷。
为便于选用计算,将传动系统的载荷分为四类,见表 2 。
表 2 载荷类别载荷类别载荷状况工况系数K载荷类别载荷状况工况系数KⅠ载荷均匀,工作平稳1~1.5 Ⅲ重冲击载荷,频繁正反转 2.5~2.75Ⅱ中等冲击载荷 1.5~2.5 Ⅳ特重冲击载荷,频繁正反转>2.75 传动系统的载荷类别是选择联轴器品种的基本依据。
冲击、振动和转矩变化较大的工作载荷,应选择具有弹性元件的挠性联轴器即弹性联轴器,以缓冲、减振、补偿轴线偏移,改善传动系统工作性能。
起动频繁、正反转、制动时的转矩是正常平稳工作时转矩的数倍,是超载工作,必然缩短联轴器弹性元件使用寿命,联轴器只允许短时超载,一般短时超载不得超过公称转矩的 2~3 倍,即[Tmax] ≥ 2~3T n 。
低速工况应避免选用只适用于中小功率的联轴器,例如:弹性套柱销联轴器、芯型弹性联轴器、多角形橡胶联轴器、轮胎式联轴器等;需要控制过载安全保护的轴系,宜选用安全联轴器;载荷变化较大的并有冲击、振动的轴系,宜选择具有弹性元件且缓冲和减振效果较好的弹性联轴器。
金属弹性元件弹性联轴器承载能力高于非金属弹性元件弹性联轴器;弹性元件受挤压的弹性联轴器可靠性高于弹性元件受剪切的弹性联轴器。
(三)联轴器的许用转速联轴器的许用转速范围是根据联轴器不同材料允许的线速度和最大外缘尺寸,经过计算而确定。
不同材料和品种、规格的联轴器许用转速的范围不相同,改变联轴器的材料可提高联轴器许用转速范围,材料为钢的许用转速大于材料为铸铁的许用转速。
用于n>5000r/min 工况条件的联轴器,应考虑联轴器外缘离心力和弹性元件变形等影响因素,并应作动平衡。
高速时不应选用非金属弹性元件弹性联轴器,高速时形成弹性元件变形,宜选用高精度的挠性联轴器,目前国外用于高速的联轴器不外乎膜片联轴器和高精度鼓形齿式联轴器。
万向联轴器(四)联轴器所联两轴相对位移联轴器所联两轴由于制造误差、装配误差、安装误差、轴受载而产生变形、基座变形、轴承受损、温度变化(热胀、冷缩)、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。
一般情况下,两轴相对位移是难以避免的,但不同工况条件下的轴系传动所产生的位移方向,即轴向( x )、径向( y )、角向(α)以及位移量的大小有所不同。
只有挠性联轴器才具有补偿两轴相对位移的性能,因此在实际应用中大量选择挠性联轴器。
刚性联轴器不具备补偿性能,应用范围受到限制,因此用量很少。
角向(α)唯一较大的轴系传动宜选用万向联轴器,有轴向窜动,并需控制轴向位移的轴系传动,应选用膜片联轴器;只有对中精度很高的情况下选用刚性联轴器,各标准挠性联轴器许用补偿量见表 3 。
表 3 挠性联轴器和弹性联轴器许用补偿量序号联轴器名称标准号许用补偿量径向(△y )/mm轴向(△x )角向(△α)/mm1 滚子链条联轴器GB/T6069 - 85 0.19~0.27 1.4~9.5 1 o2 SWC 型整体叉头十字轴式万向联轴器JB/T5513 - 85 15 o ~25 o 3 SWP 型剖分轴承十字轴式万向联轴器JB/T3241 - 91 5 o ~10 o 4 SWZ 型整体轴承十字轴式万向联轴器JB/T3242 - 93 ≤ 10 o5 十字轴式万向联轴器JB/T5901 - 91 ≤ 45 o6 球笼式万向联轴器GB/T7549 - 87 14 o ~18 o7 重型机械用球笼式万向联轴器JB/T6140 - 92 ≤ 25 o8 球铰式万向联轴器JB/T6139 - 92 ≤ 40 o9 TGL 型鼓形齿式联轴器JB/T5514 - 91 0.3~1.1 ± 1 1 o10 WGC 、WGP 、WGZ型鼓形齿式联轴器7001 - 93JB/T 7002 - 937003 - 931.3~10.8 1 o30 ′11 GCLD 型鼓形齿式联轴器JB/T8854.1 - 1999 1 o30 ′12 GCL 型鼓形齿式联轴器JB/T8854.2 - 1999 1.96~21.7 1 o30 ′13 GCLZ 型鼓形齿式联轴器JB/T8854.3 - 1999 1.0~8.5 1 o30 ′14 CL 型鼓形齿式联轴器JB/ZQ4218 - 86 0.4~6.3 0 o30 ′15 膜片联轴器JB/T9147 - 1999 1~2 0 o30 ′ ~1o30 ′16 蛇形弹簧联轴器GB/T8869 - 2000 0.2~0.5 0 o30 ′ ~1o30 ′17 簧片联轴器GB/T12922 - 91 0.24~1.118 挠性杆联轴器GB/T14654 - 93 6X10 - 3~15X10 - 3 rad19 弹性套柱销联轴器GB/T4323 - 84 0.2~0.6 0 o30 ′ ~ 1 o30 ′20 弹性柱销联轴器GB/T5014 - 85 0.15~0.25 ≤ 0 o30 ′ V21 弹性柱销齿式联轴器GB/T5015 - 85 0.3~1.5 0 o30 ′ ~2o30 ′22 梅花型弹性联轴器GB/T5272 - 85 0.5~1.8 1 o~ 2 o30 ′23 轮胎式联轴器GB/T5844 - 86 1.0~5 3.2 o24 弹性环联轴器GB/T2496 - 96 1.2~6.2 0 o30 ′ ~1 o30 ′25 芯型弹性联轴器GB/T10614 - 89 0.5~2 0 o20′~1 o30′26 弹性块联轴器JB/T9148 - 1999 0.6~2 2 o ~5 o27 多角形橡胶联轴器JB/T5512 - 91 1~2 1 o ~1 o30 ′28 H 形弹性联轴器JB/T5511 - 91 0.5~2 0.35 o~1o29 径向弹性柱销联轴器JB/T7849 - 95 1 0.35 o~1o30 LAK 型鞍形块弹性联轴器JB/T7648 - 95 2~10 1 o~1.5o31 球面滚子联轴器JB/T7009 - 93 1.5 o32 滑块联轴器JB/ZQ4384 - 97 ≤ 0.2≤ 0 o40 ′(五)联轴器的传动精度小转矩和以传递运动为主的轴系传动,要求联轴器具有较高的传动精度,宜选用金属弹性元件的挠性联轴器。