聯(lián)軸器的選用 聯(lián)軸器品種,、型式、規(guī)格很多,,在正確理解品種,、型式、規(guī)格各自概念的基礎(chǔ)上,,根據(jù)傳動的需要來選擇聯(lián)軸器,,首先從已經(jīng)制訂為標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)軸器中選擇,目前我過制訂為和行標(biāo)的聯(lián)軸器有數(shù)十種,,這些標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器絕大多數(shù)是通用聯(lián)軸器,, 萬向聯(lián)軸器 ,每一種聯(lián)軸器都有各自的特點和適合范圍,基本能夠滿足多種工況的需要,,一般情況下設(shè)計人員無需自行設(shè)計聯(lián)軸器,,只有在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器不能滿足需要時才自行設(shè)計聯(lián)軸器。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器選購方便,,價格比自行設(shè)計的非標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器要便宜很多,。在眾多的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器中,正確選擇適合自己需要的*聯(lián)軸器,,關(guān)系到機械產(chǎn)品軸系傳動的工作性能,、可靠性、使用壽命,、振動,、噪聲、節(jié)能,、傳動效率,、傳動精度,、經(jīng)濟(jì)性等一系列問題,也關(guān)系到機械產(chǎn)品的質(zhì)量,。設(shè)計人員在選用聯(lián)軸器時應(yīng)立足于從軸系傳動的角度和需要來選擇聯(lián)軸器,,應(yīng)避免單純的只考慮主、從動端聯(lián)接選擇聯(lián)軸器,。 一,、選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮的因素 (一) 動力機的機械特性 動力機到工作機之間,,通過一個或數(shù)個不同品種型式,、規(guī)格的聯(lián)軸器將主、從動端聯(lián)接起來,,形成軸系傳動系統(tǒng),。在機械傳動中,動力機不外乎電動機,、內(nèi)燃機和氣輪機,。由于動力機工作原理和機構(gòu)不同,其機械特性差別較大,,有的運轉(zhuǎn)平穩(wěn),,有的運轉(zhuǎn)時有沖擊,對傳動系統(tǒng)形成不等的影響,。根據(jù)動力機的機械特性,,將動力機分為四類,見表 1 ,。 表 1 動力機系數(shù)Kw 動力機類別代號 動力機名稱 動力機系數(shù) Kw 動力機類別代號 動力機名稱 動力機系數(shù) Kw Ⅰ 電動機,、透平 1.0 Ⅲ 二缸內(nèi)燃機 1.4 Ⅱ 四缸及四缸以上內(nèi)燃機 1.2 Ⅳ 單缸內(nèi)燃機 1.6 動力機的機械特性對整個傳動系統(tǒng)有一定的影響,不同類別的動力機,,由于其機械特性不同,,應(yīng)選取相應(yīng)的動力機系數(shù) Kw ,選擇適合于該系統(tǒng)的*聯(lián)軸器,。動力機的類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本因素,,動力機的功率是確定聯(lián)軸器的規(guī)格大小的主要依據(jù)之一,與聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩成正比,。固定的機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)中的動力機大都是電動機,,運行的機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)(例如船舶、各種車輛等)中的動力機多為內(nèi)燃機,,當(dāng)動力機為缸數(shù)不同的內(nèi)燃機時,,必須考慮扭振對傳動系統(tǒng)的影響,,這種影響因素與內(nèi)燃機的缸數(shù),、各缸是否正常工作有關(guān),。此時一般應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器,以調(diào)整軸系固有頻率,,降低扭振振幅,,從而減振、緩沖,、保護(hù)傳動裝置部件,,改善對中性能,提高輸出功率的穩(wěn)定性,。 ?。ǘ?載荷類別 由于結(jié)構(gòu)和材料不同,用于各個機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)的聯(lián)軸器,,其載荷能力差異很大,。載荷類別主要是針對工作機的工作載荷的沖擊、振動,、正反轉(zhuǎn),、制動、頻繁啟動等原因而形成不同類別的載荷,。為便于選用計算,,將傳動系統(tǒng)的載荷分為四類,見表 2 ,。 表 2 載荷類別 載荷類別 載荷狀況 工況系數(shù) K 載荷類別 載荷狀況 工況系數(shù) K Ⅰ 載荷均勻,,工作平穩(wěn) 1~1.5 Ⅲ 重沖擊載荷,頻繁正反轉(zhuǎn) 2.5~2.75 Ⅱ 中等沖擊載荷 1.5~2.5 Ⅳ 特重沖擊載荷,,頻繁正反轉(zhuǎn) >2.75 傳動系統(tǒng)的載荷類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本依據(jù),。沖擊、振動和轉(zhuǎn)矩變化較大的工作載荷,,應(yīng)選擇具有彈性元件的撓性聯(lián)軸器即彈性聯(lián)軸器,,以緩沖、減振,、補償軸線偏移,,改善傳動系統(tǒng)工作性能。起動頻繁,、正反轉(zhuǎn),、制動時的轉(zhuǎn)矩是正常平穩(wěn)工作時轉(zhuǎn)矩的數(shù)倍,是超載工作,,必然縮短聯(lián)軸器彈性元件使用壽命,,聯(lián)軸器只允許短時超載,一般短時超載不得超過公稱轉(zhuǎn)矩的 2~3 倍,即 [Tmax] ≥ 2~3T n ,。 低速工況應(yīng)避免選用只適用于中小功率的聯(lián)軸器,,例如:彈性套柱銷聯(lián)軸器、芯型彈性聯(lián)軸器,、多角形橡膠聯(lián)軸器,、輪胎式聯(lián)軸器等;需要控制過載安全保護(hù)的軸系,,宜選用安全聯(lián)軸器,;載荷變化較大的并有沖擊、振動的軸系,,宜選擇具有彈性元件且緩沖和減振效果較好的彈性聯(lián)軸器,。金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器承載能力高于非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器;彈性元件受擠壓的彈性聯(lián)軸器可靠性高于彈性元件受剪切的彈性聯(lián)軸器,。 ?。ㄈ?聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速 聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)聯(lián)軸器不同材料允許的線速度和zui大外緣尺寸,經(jīng)過計算而確定,。不同材料和品種,、規(guī)格的聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速的范圍不相同,改變聯(lián)軸器的材料可提高聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速范圍,,材料為鋼的許用轉(zhuǎn)速大于材料為鑄鐵的許用轉(zhuǎn)速,。用于 n>5000r/min 工況條件的聯(lián)軸器,應(yīng)考慮聯(lián)軸器外緣離心力和彈性元件變形等影響因素,,并應(yīng)作動平衡,。高速時不應(yīng)選用非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器,高速時形成彈性元件變形,,宜選用高精度的撓性聯(lián)軸器,,目前國外用于高速的聯(lián)軸器不外乎金屬波紋管聯(lián)軸器和高精度鼓形齒式聯(lián)軸器。 ?。ㄋ模?聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸相對位移 聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸由于制造誤差,、裝配誤差、安裝誤差,、軸受載而產(chǎn)生變形,、基座變形、軸承受損,、溫度變化(熱脹,、冷縮)、部件之間的相對運動等多種因素而產(chǎn)生相對位移,。一般情況下,,兩軸相對位移是難以避免的,,但不同工況條件下的軸系傳動所產(chǎn)生的位移方向,即軸向( x ),、徑向( y ),、角向(α)以及位移量的大小有所不同。只有撓性聯(lián)軸器才具有補償兩軸相對位移的性能,,因此在實際應(yīng)用中大量選擇撓性聯(lián)軸器,。剛性聯(lián)軸器不具備補償性能,,應(yīng)用范圍受到限制,,因此用量很少。角向(α)*較大的軸系傳動宜選用萬向聯(lián)軸器,,有軸向竄動,,并需控制軸向位移的軸系傳動,應(yīng)選用波紋管聯(lián)軸器,;只有對中精度很高的情況下選用剛性聯(lián)軸器,。 (五) 聯(lián)軸器的傳動精度 小轉(zhuǎn)矩和以傳遞運動為主的軸系傳動,要求聯(lián)軸器具有較高的傳動精度,,宜選用金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器,。大轉(zhuǎn)矩個傳遞動力的軸系傳動,對傳動精度亦有要求,,高轉(zhuǎn)速時,,應(yīng)避免選用非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器和可動元件之間有間隙的撓性;聯(lián)軸器,,宜選用傳動精度高的波紋管聯(lián)軸器,。 (六) 聯(lián)軸器尺寸,、安裝和維護(hù) 聯(lián)軸器外形尺寸,,即zui大徑向和軸向尺寸,必須在機器設(shè)備允許的安裝空間以內(nèi),。應(yīng)選擇裝拆方便,、不用維護(hù)、維護(hù)周期長或者維護(hù)方便,、更換易損件不用移動兩軸,、對中間調(diào)整容易的聯(lián)軸器。大型機器設(shè)備調(diào)整兩軸對中較困難,,應(yīng)選擇使用耐久和更換易損件方便的聯(lián)軸器,。金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器一般比非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器使用壽命長。需密封潤滑和使用不耐久的聯(lián)軸器,,必然增加維護(hù)工作量,。上工業(yè)發(fā)達(dá)國家,,已普遍選用使用壽命長、不用潤滑和維護(hù)的波紋管聯(lián)軸器取代鼓形齒式聯(lián)軸器,,不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益,,還可以凈化工作環(huán)境。 二,、選擇聯(lián)軸器的方法 ?。ㄒ唬?選擇聯(lián)軸器品種、型式 了解聯(lián)軸器(尤其是撓性聯(lián)軸器)在傳動系統(tǒng)中的綜合功能,,從傳動系統(tǒng)總體設(shè)計考慮,,選擇聯(lián)軸器品種、型式,。根據(jù)原動機類別和工作載荷類別,、工作轉(zhuǎn)速、傳動精度,、兩軸偏移狀況,、溫度、濕度,、工作環(huán)境等綜合因素選擇聯(lián)軸器的品種,。 根據(jù)配套主機的需要選擇聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)型式,當(dāng)聯(lián)軸器與制動器配套使用時,,宜選擇帶制動輪或制動盤型式的聯(lián)軸器,;需要過載保護(hù)時;宜選擇安全聯(lián)軸器,;與法蘭聯(lián)接時,,宜選擇法蘭式;長距離傳動,,聯(lián)接的軸向尺寸較大時,,宜選擇接中間或接中間套型。 ?。ǘ?聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩計算 傳動系統(tǒng)中動力機的功率應(yīng)大于工件機所需功率,。根據(jù)動力機的功率和轉(zhuǎn)速可計算得到與動力機相聯(lián)接的高速端的理論轉(zhuǎn)矩 T ;根據(jù)工況系數(shù) K 及其他有關(guān)系數(shù),,可計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 Tc ,。聯(lián)軸器 T 與 n 成反比,因此低速端 T 大于高速端 T ,。
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