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                                                                                      usersale
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                                                                                      聯軸器的作用和理論

                                                                                      在19世紀70年代,使用的柔性聯軸器是皮革或鏈條纏繞在聯軸器對半上,這些聯軸器傳遞的馬力受到限制。對于大功率的機器,剛性法蘭盤鑄造、鍛造或加工在一個軸上,而剛性聯軸器的對半收縮配合在組裝好轉子后的另一個軸上,這是在輪船螺旋槳驅動或陸地上動力設備中傳遞高扭矩的唯一方法。

                                                                                      今天,半柔性的聯軸器可以傳遞功率10萬馬力以上,過去100多年中在這個領域的創造性工程產生了豐富的聯軸器型式,對任何目的用途都有多種選擇,對于喜歡選擇的人,這個領域是非常奇妙的。

                                                                                      理想情況,像輸送流體做有用功的這類被驅動機器,應該設計成與驅動機器一體,這樣將不需要聯軸器或軸對中。這可以在小中型機器上實現,實際也是如此,如葉片軸流式風機,緊湊耦合的泵,和冷凍設備上的離心壓縮機。將來會有更多這樣的設計,而當下聯軸器是普遍存在的。

                                                                                      任何聯軸器的目的都是從驅動機器向被驅動機器傳送旋轉能量,這一點最剛性的聯軸器在最小的空間內做的非常好,然而,聯軸器具有附加功能,對振動提供阻尼和容納一定的軸不對中,柔性聯軸器處理的會更好,它們吸收更多振動能量,并可以容許更大的變形,同時仍然完成其主要的傳送旋轉能量的功能。聯軸器有第四個功能,即影響系統的固有頻率,一個柔性聯軸器將降低扭轉剛度并降低扭轉固有頻率,一個剛性聯軸器將升高系統的扭轉固有頻率。柔性聯軸器還有第五個功能,它允許啟動移動和膨脹而不會使部件過應力,換言之,聯軸器有足夠的間隙允許和容納這些移動,尤其在軸向。一些應用或將聯軸器作為犧牲部件?傊,聯軸器的功能包括:

                                                                                      1.傳遞能量;

                                                                                      2.阻尼振動;

                                                                                      3.容納不對中;

                                                                                      4.影響系統的扭轉固有頻率;

                                                                                      5.允許啟動瞬態和膨脹,某些情況下允許聯軸器先失效來中斷過載。

                                                                                      聯軸器通過在旋轉方向提供剛性但在另一方向柔性實現這些功能,這個柔性以兩種常見的設計之一來獲得:

                                                                                      1.帶間隙的活動部件

                                                                                      2.只在一個方向彎曲的部件

                                                                                      允許部件之間相互運動以便使軸通過關節連結,聯軸器成為系統中的節點。相對運動型的聯軸器需要一些潤滑劑以避免研磨磨損,用于金屬聯軸器的油脂是超高壓力型,很厚,具有槳糊或蠟的稠度。它們是特殊配制的,在極高的離心力作用下不會分離。油和增稠劑(皂)具有相同的密度,用于彈性聯軸器的潤滑劑通常是硅潤滑脂、皂、或任何其它滑質的與橡膠化學兼容的東西。

                                                                                      間隙型的聯軸器可以在其間隙的限度內容許一些角不對中,一些平行不對中,或二者的結合。彎曲元件型聯軸器幾乎不能接受平行不對中,其設計允許一些繞中心點(即柔性元件的幾何中心)的角度變化,對彎曲元件聯軸器的合理假設是軸在聯軸器的中心交叉。這可能意味著相鄰的軸承可能具有異常的載荷,如向上而不是向下,它也可能意味著聯軸器可能承擔一個軸承的功能。

                                                                                      聯軸器對軸的連接用下列裝置完成:

                                                                                      •僅固定螺絲釘

                                                                                      •鍵和固定螺絲釘

                                                                                      •收縮配合

                                                                                      •花鍵

                                                                                      •液壓

                                                                                      僅固定螺絲是最不可靠的,但是做起來最容易的,聯軸器半可以在軸上傾角安裝,使其在軸上滑動更容易,用螺絲將它初始固定。軸和聯軸器半之間的間隙影響對中和平衡,所有扭矩通過固定螺絲的摩擦傳遞,它只適用于低功率。應該避免這種安裝方法。

                                                                                      增加一個鍵和鍵槽會極大改進固定螺絲的情況,現在扭矩的傳遞是通過鍵,它受到剪切應力,固定螺絲僅用于固定鍵和聯軸器半的軸向位置,使其不能滑脫。重點是固定螺絲不傳遞力矩,不在主要能量傳遞的路徑中。鍵用于穩定負載,非波動的,并且需要頻繁拆卸的場合,鍵槽或使軸和轂減弱。為了質量平衡,最好使用兩個相同尺寸180°相對的鍵。

                                                                                      收縮配合是干涉配合,它需要熱膨脹來安裝聯軸器轂,當冷卻時,輪轂收縮結合在軸上。如果尺寸和安裝合適,收縮配合是最可靠的,它消除了鍵和鍵槽及其相應的應力升高線。聯軸器輪轂以軸為中心,保持了輪轂的平衡。

                                                                                      錐形軸襯具有與收縮配合相同的平衡優勢,但是消除了對輪轂的加熱。錐形軸襯比收縮配合需要更少的工程和安裝技巧,缺點是在裝配中有更多部件。

                                                                                      花鍵取代鍵并具有相似的功能,花鍵去除了鍵的長度對平衡的影響,它們沿軸和輪轂直徑分布應力,而不是在一個鍵上。松的花鍵配合允許軸向增長,如熱膨脹。相比一個簡單的鍵,花鍵更難在軸上和在輪轂內加工,這大概是它不是很常用的原因。

                                                                                      液壓可被用來安裝和卸下收縮配合,這實際上不是一個不同的安裝方式,它是收縮配合,但是用于安裝和卸下的膨脹是用液壓實現的,而不是用加熱。在這個方面來說,它是更可控的。軸上需要加工流體通路和適配,將液壓流體引到界面。在現場操作會導致臟亂,液壓流體很可能會溢出。

                                                                                      來源:普迪美狀態監測

                                                                                      (版權歸原作者或機構所有)

                                                                                      發布時間:2023-11-20


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