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膜片联轴器的选择与传动知识

发布时间:2020-04-06  发布者:鑫研传动
内容摘要:​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。所以偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是非常的。

膜片联轴器由于种种原因使其质心或惯性主轴与其加转轴线不重合,在运转时将产生不平衡离心惯性力、离心惯性偶力和动挠度(振型)的现象,称为转子的不平衡现象,这种不平衡现象必然引起轴系的振动,从而影响机器的正常工作和使用寿命,因而对其加以重视。不平衡的程度(不平衡量U)通常用转子的质量m和质心到转子回转轴线距离r的乘积mr来表达,称为质径积。也有用单位质量的质径积来表达的,称为偏心距e(不是几何意义上的偏心。)质径积mr是一个与转子质量有关的相对量,而偏心距e是一个与转子质量无关的量。前者比较直观,常用于具体给定转子的平衡操作,后者用于衡量转子平衡的优劣或检测平衡精度,膜片联轴器的平衡等级标准即按e来评定。对于挠性转子则用振型偏心距(第n阶振型)en=Un/mn,Un、mn分别为第n阶振型和阶模态质量。

一般情况下联轴器与轴的连接都是用键传动,而且键都是国标的。电机轴与联轴器可选过渡配合或紧配合作轴向固定。轴向固定可将联轴器打到电机轴的肩位或选用紧定螺钉固定,简单的说:有两种方法,有的是在半联轴器上开孔攻丝,加定位螺钉;而有些是通过过盈配合来定位,尤其是大型转动设备,对过盈量的控制要求很高。这里就列出来供大家参考:

1、胀紧套(ZJM胀紧套联结单膜片联轴器):通过拧紧联轴器端面的四颗定位螺丝压迫帐套方式胀紧固定,适用于一些扭力大的步进电机和伺服电机的联结固定,如胀套膜片联轴器、胀套梅花联轴器、胀套波纹管联轴器等。

2、半分离型:这种类型一边为夹持型轴套,另一边则采用分离型轴套。先将一边轴心固定在夹持型轴套后,再将装置端的轴心安装在分离型的轴套中。

3、定位螺丝:两个定位螺丝间隙90º对所固定的轴进行锁紧,传统的固定方式,由于螺丝的前端与轴心接触,可能会造成联轴器轴心的损伤或拆卸困难。

4、键槽型:这种类型与紧固螺栓型一样,是传统的固定方式,适合较高扭力矩的传动。为防止轴向移动,通常与紧固螺栓型、夹持型并用。

5、键槽型(DJM膜片弹性联轴器):其键宽及键槽由国标GB/T1095-2003规定,同时有较松键连接、一般键连接、较较紧键连接三个不同的公差范围可选择适合高扭矩的传动,为防止轴向滑动,通常与定位螺丝固定和夹紧螺丝固定并用。

6、紧固螺栓形:这种低成本类型是传统的固定方式。然而,螺栓的前端与轴心直接接触,可能会造成轴心的损伤或拆卸困难。

7、D字孔型:通常情况下,如果电机的轴是成D字型,如果定位螺丝无法固定的情况下,可以将联轴器的孔处理成对应电机轴大小的D型孔,配合定位螺丝固定,就不用担心打滑了

8、夹持型:利用沉头螺栓拧紧的力量来使夹缝收缩,而将轴心紧紧夹持住。固定和拆卸方便,而且不会造成轴心的损失。

9、夹紧螺丝:利用内六角螺栓拧紧的力量,使狭缝收缩,而将轴心紧紧夹持住。这种方式固定及拆卸方便,而且不会造成轴心的损坏,是一种很常用的固定方式。

10、分离型:分离型的特点是具有全部分开的轴套。可以不用移动您的装置而达到固定、拆卸方便的目的。

膜片联轴器的选择要领:

1、容许额定扭矩-是膜片联轴器实际使用时承受的扭矩容许值。

2、容许大扭矩-是膜片联轴器使用时损坏的大临界值。

3、容许高转速-需要在选型时确定电机的转速在此范围内。

4、容许偏心-两轴的轴心平行偏差的容许值。

5、容许偏角-两轴之间形成的相互角度容许值。

6、容许轴向偏差-两轴轴向移动的位移容许值。

膜片联轴器不可避免地存在轴向偏离、角向不对中、径向不对中等安装误差,下面分析各种安装误差对膜片联轴器力学性能的影响。设膜片联轴器轴向误差ΔKa为3mm,径向误差ΔKr为0.15mm,角向误差ΔKw为0.5°,轴向和角向安装误差对膜片联轴器的综合位移影响较大,而径向误差对综合位移影响相对较小。由于膜片联轴器等效应力大值出现在外圈螺栓处,主要由螺栓预紧力引起的,安装误差对等效应力大值影响较小,但安装误差对膜片组等效应力及其分布规律有较大影响。

(1)轴向偏离、径向不对中、角向不对中等安装误差对膜片组的综合位移和等效应力有较大影响,其中角向误差的影响大,安装时应严格控制角向误差。

(2)考虑螺栓预紧力、扭矩、离心力等载荷,建立了膜片联轴器计算模型,通过接触有限元分析,了安装误差对膜片联轴器力学性能的影响规律。

(3)各膜片的等效应力值相差较大,两端膜片应力大,中间膜片依次减小且分布较均匀,离心力对膜片应力影响较为明显。

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