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鼓形齿式联轴器的润滑常识与膜片联轴器膜片的承受载荷

发布时间:2020-05-14  发布者:鑫研传动
内容摘要:高速鼓形齿式联轴器通常采用润滑油润滑,齿面要求连续润滑,润滑油排泄应通畅,否则齿面温度会升高并将积存水分和污垢。

高速鼓形齿式联轴器通常采用润滑油润滑,齿面要求连续润滑,润滑油排泄应通畅,否则齿面温度会升高并将积存水分和污垢。润滑油需经高精度滤油器过滤,滤清度小于l0μm。某些重要的高速鼓形齿式联轴器还可采用集油槽孔的结构,鼓形齿式联轴器即在外齿轮轴孔内加工出集油槽,在外齿轮齿槽底部钻出与集油槽相通的油孔,利用鼓形齿式联轴器高速运转产生的离心力,将油液喷人内外齿啮合处,使其充分润滑。

转矩鼓形齿式联轴器承载冲击性能好,但齿面接触应力和齿根弯曲疲劳强度要求高,如果我们采取特别结构、特别材料、特别工艺,那么该联轴器就能够满足大直径轧管机的要求。

鼓形齿式联轴器和接轴设计中,在进行几何尺寸计算时起先给出正确的齿侧间隙。因为尽管是采用弧形齿,由于其圆弧曲率半径受负荷强度限制不能过小,若没有足够量的齿侧间隙在有角度偏差时也会出现啃卡现象。

鼓形齿式联轴器在间歇式、可逆式、大负荷、高转速的机械传动中,尤其是在两联结轴间有较大的调整误差和偏角的传动中,有其到的优越性,因此被广泛应用于各类冶金、矿山机械上。本文所述优化设计方法已被纳入我公司的标准中,并已被普遍应用在各类有关成套设备的设计制造中,取得了十分满意的效果。

膜片组是膜片联轴器的主要弹性元件。膜片组在运转过程中承受拉伸、挤压、剪切等复合力,处于复杂的受力状态,并由此来传递转矩和运动,同时吸收振动和补偿偏差。由于联轴器中其他零件的刚度比膜片大得多,且膜片受力情况较为复杂,故这里只膜片的应力分析。为了简化计算,不考虑各膜片间微小的相对运动产生的表面剪力,即将所有膜片视为一个整体。膜片承受的载荷有以下几种:

一、膜片组的强迫位移

虽然膜片联轴器工作时,膜片组件传递的扭矩很大,但是实践证明:膜片联轴器的主要失效不是由膜片组件的传扭能力不足引起,而是膜片所受交变循环复合应力所致。而这种复合应力多是由膜片联轴器所联接的两轴不对中产生的附加载荷引起的。

1、膜片联轴器的轴向偏移

膜片联轴器的轴向偏移K,受联轴器的规格以及螺栓数量影响,联轴器规格越大,所能承受的轴向偏移越大。轴向偏移会对膜片产生很大的应力,因此,为保障联轴器使用寿命的长期,要求安装时膜片之间尽可能紧密,膜片尽可能平整。同时,由于热胀冷缩而导致的设备轴向偏差考虑进去。对于双膜片式联轴器,联轴器轴向偏移经过中间体两边的膜片组平均后,膜片组的轴向偏移为膜片联轴器轴向偏移的一半。

2、膜片联轴器的角向偏移

轴线角向的安装误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,它是决定膜片疲劳寿命的主要因素。膜片联轴器角向偏移,较大的角向偏移将使膜片组承受很大的附加弯矩。对于双膜片式联轴器,膜片组的角向偏移是联轴器的角向偏移的一半。

3、膜片联轴器的径向偏移

仅双膜片式联轴器能够承受径向偏移,并且其承受径向偏移的能力取决于两组膜片之间的距离。

二、膜片承受的转矩

膜片联轴器传递转矩时,转矩是通过主动螺栓利用膜片元件带动从动螺栓,转矩在膜片中产生的沿螺栓分布圆切线方向的拉压力。扭矩使膜片产生的拉伸或压缩应力随工况而变化,但运行工况时,可看作不变应力。

三、膜片承受的离心应力

膜片联轴器通常是安装在高速传动轴上,高转速机械的离心惯性力在结构应力计算中十分重要。由螺栓、垫圈等的质量产生的离心惯性力和由膜片组自身质量产生的离心惯性力方向均沿径向向外,使膜片组受到离心拉应力。膜片承受的离心应力随转速而有较大变化,但运行工况时,也可看作不变应力。

膜片联轴器是一种全金属干式挠性联轴器,主要由左右半联轴器、膜片组和连接螺栓等零部件组成。其中,膜片组由数量的高强度不锈钢涂层膜片叠合而成,并通过螺栓交替固定于主动端与从动端。为了获得的补偿性能,常采用中间轴,其两端各有一组膜片组组成双膜片式联轴器,分别与主从动轴联接。其工作原理为:转矩从左半联轴器输入,经主动高强度螺栓传输至膜片组,膜片组再通过从动高强度螺栓将转矩传至中间轴,同样转矩通过另一端的膜片组、高强度螺栓及右半联轴器输出。

膜片联轴器能通过膜片的挠性来吸收或轴线间的三向偏移,船舶推进轴系的工作条件。它具有传递扭矩大、结构简单、拆装方便、工作可靠、不需润滑等优点。

膜片联轴器在工业应用见于20世纪60,70年代。改革开放后,随着大型成套工业装置的引进,膜片联轴器逐步为国人所了解。由于膜片联轴器具有诸多优点,现已成为流程动力设备,特别是大型的石化流程泵、锅炉给水泵、鼓风机、压缩机组等。

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