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弹性柱销联轴器适合什么样子的机械?

2022-10-08 21:49:04

弹性柱销联轴器适用于各种机械联接两同轴线的传动轴,通常用于动频繁的高低速运动。工作温度为-20~+80℃;传递公称扭矩为40~20000N.m。利用若干非金属弹性材料制成的柱销,置于两半联轴器凸缘孔中,通过柱销实现两半联轴器联接,该联轴器结构简单,容易制造,装拆换弹性元件比较方便,不用移动两半联轴器。

弹性元件(柱销)的材料一般选用尼龙,有微量补偿两轴线偏移能力,弹性件工作时受剪切,工作性比较不好,仅适用于要求很低的中速传动轴系,不适用于工作性要求较不错的工况。联轴器可兼有补偿两轴之间由于制造安装不工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移(包括轴向偏移、径向偏移、角偏移或综合偏移);以及缓和冲击、吸振。常用的联轴器大多已标准化或规格化,一般情况下只需要正确选择联轴器的类型、确定联轴器的型号及尺寸。需要时可对其易损的薄弱环节进行负荷能力的校核计算;转速高时还需验算其外缘的离心力和弹性元件的变形,进行平衡校验等。

弹性柱销联轴器中只有挠性弹性柱销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弹性柱销联轴器。刚性弹性柱销联轴器不具备补偿性应用范围受到限制,因此用量很少。角向位移大的轴系传动宜选用万向弹性柱销联轴器;有轴向窜动,并需控制轴向位移的轴系传动,应选用JM型单膜片弹性柱销联轴器;只有对中精度很高的情况下才选用刚性弹性柱销联轴器。一般情况下,弹性柱销联轴器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平衡位移方向,轴向、径向角向以及位移量的大小有所不同。

弹性柱销联轴器的刚度包括径向刚度、轴向刚度和扭转刚度。而在实际工程中,载荷变化常常是因为扭矩波动引起扭转振动的,所以联轴器影响主要的刚度是扭转刚度。一般情况下,在轴系传动中,系统的其他零部件的刚度都会比弹性联轴器的刚度大很多,因此,在简化的情况下,假设其他零部件的弹性为零,仅考虑联轴器的弹性。用联轴器的扭转刚度作为传动轴系的扭转刚度。

虽然弹性柱销联轴器一般都具有缓冲和吸振功能,但具有某值刚度的弹性联轴器,并不是在任意的变扭矩作用下都能产生减振的效果,有时反而会引起增加烈的振动。因此,只有联轴器的刚度与整个传动轴系的其他参数和载荷协调时,才能产生减振的效果。对于某一己定的传动轴系,转动惯量和固有频率能够看到,如果己知所传扭矩的变化规律,如振幅和频率等,就能建立其轴系在扭转振动的微分方程,对该方程求解,即可看到所需联轴器刚度。

为了便于求解运动微分方程,需要对传动轴系中联轴器的主动和从动两侧的转动惯量和刚度力学模型进行简化。通常比较典型的是简化为两个等效的圆盘,配置在联轴器的两侧。联轴器在工作中,周期载荷是机械传动中一种比较典型的载荷形式。为了避免发生共振,周期载荷的变化频率与传动轴系的固有频率要错开。

方法是改变周期载荷的变化频率或者改变轴系的变化频率。因为载荷的变化频率与主轴的转速有关,而转速是机械性能参数,一般不能随意改变。所以一般是通过改变轴系的固有频率来达到不发生共振的目的,而改变轴系的固有频率一般是改变轴系的转动惯量或刚度,转动惯量与机械结构有关,通过改变转动惯量很难实现,而轴系的刚度很容易改变。所以改变星形弹性联轴器就是为了改变轴系的刚度来实现避开共振的目的。

弹性柱销联轴器所联两轴由于制造误差、装配误差、安装误差、轴受载而产生和变形、基座变形、轴承磨损、温度变化、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。

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