聯(lián)軸器的類型性能及選擇方法

發(fā)布時(shí)間：2019-06-12

在機(jī)械行業(yè)中，聯(lián)軸器屬于通用零部件范疇，用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸(主動(dòng)軸和從動(dòng)軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動(dòng)較常用的聯(lián)接部件。20世紀(jì)后期聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)如何從品種甚多、性能各異的各種聯(lián)軸器中選用能滿足機(jī)器要求的聯(lián)軸器，對(duì)多數(shù)的玻璃機(jī)械設(shè)計(jì)人員來(lái)講，始終是一個(gè)困擾的問題。

聯(lián)軸器種類繁多，按照被聯(lián)接兩軸的相對(duì)位置和位置的變動(dòng)情況，可以分為：

①固定式聯(lián)軸器。主要用于兩軸要求嚴(yán)格對(duì)中并在工作中不發(fā)生相對(duì)位移的地方，結(jié)構(gòu)一般較簡(jiǎn)單，容易制造，且兩軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速相同，主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。

我們?cè)趬貉硬Ａa(chǎn)線的設(shè)計(jì)中，冷端輥道傳動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)一齒形帶一傳動(dòng)軸一傘齒輪一輥?zhàn)咏M成的?？紤]到齒輪、軸承等零件的換方便，傳動(dòng)軸做得都很短。一節(jié)輥道的長(zhǎng)度從2m~3m到6m~7m不等，這就需要很多的聯(lián)軸節(jié)。選擇聯(lián)軸節(jié)時(shí)，因?yàn)槭驱X輪傳動(dòng)，所以既要兩軸的同軸度，又要傳遞相應(yīng)的扭矩，還要拆卸方便。符合要求的聯(lián)軸器有好幾種，通過結(jié)構(gòu)、性能、經(jīng)濟(jì)性等方面的比較，我們選擇了套筒聯(lián)軸器，達(dá)到了使用要求。

②可移式聯(lián)軸器。主要用于兩軸有偏斜或在工作中有相對(duì)位移的地方。根據(jù)補(bǔ)償位移的方法，又可分為剛性可移式聯(lián)軸器和彈性可移式聯(lián)軸器。剛性可移式聯(lián)軸器利用聯(lián)軸器工作零件間構(gòu)成的動(dòng)聯(lián)接具有某一方向或幾個(gè)方向的活動(dòng)度來(lái)補(bǔ)償，如牙嵌聯(lián)軸器(允許軸向位移)、十字溝槽聯(lián)軸器(用來(lái)聯(lián)接平行位移或角位移很小的兩根軸)、萬(wàn)向聯(lián)軸器(用于兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方)、齒輪聯(lián)軸器(允許綜合位移)、鏈條聯(lián)軸器(允許有徑向位移)等。彈性可移式聯(lián)軸器(簡(jiǎn)稱彈性聯(lián)軸器)利用彈性元件的彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的偏斜和位移，同時(shí)彈性元件也具有緩沖和減振性能，如蛇形彈簧聯(lián)軸器、徑向多層板簧聯(lián)軸器、彈性圈柱銷聯(lián)軸器、尼龍柱銷聯(lián)軸器、橡膠套筒聯(lián)軸器等。聯(lián)軸器有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。選擇時(shí)先應(yīng)根據(jù)工作要求選定合適的類型，然后按照軸的直徑計(jì)算扭矩和轉(zhuǎn)速，再?gòu)挠嘘P(guān)手冊(cè)中查出適用的型號(hào)，然后對(duì)某些關(guān)鍵零件作的驗(yàn)算。

聯(lián)軸器類型的選擇

根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)。

1)由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因，當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格對(duì)中。存在程度的x，y方向位移和偏斜角。當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬(wàn)向聯(lián)軸器等。當(dāng)工作過程中兩軸產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。在浮法玻璃生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中，我們?cè)诼浒遢伒郎蠝p速機(jī)和輥?zhàn)拥穆?lián)結(jié)中應(yīng)用了小型萬(wàn)向聯(lián)軸器。由于有不合格的玻璃經(jīng)過時(shí)落板要傾斜的角度，萬(wàn)向聯(lián)軸器可以實(shí)現(xiàn)三維轉(zhuǎn)向傳動(dòng)，補(bǔ)償偏轉(zhuǎn)角度，較大偏轉(zhuǎn)角度可達(dá)到45°，而且安裝方便，很好地解決了減速機(jī)與輥?zhàn)拥膫鲃?dòng)問題。在立交分片裝置中，玻璃的輸送裝置和減速電機(jī)的聯(lián)結(jié)也用的是萬(wàn)向聯(lián)軸器，它補(bǔ)償了輸送轉(zhuǎn)軸升起時(shí)與減速電機(jī)之間的偏轉(zhuǎn)角度。

2)所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振功能的要求。例如，對(duì)大功率的重載傳動(dòng)，可選用齒式聯(lián)軸器；對(duì)嚴(yán)重沖擊載荷或要求軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有的聯(lián)軸器。

3)聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對(duì)于高速傳動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。

4)兩軸相對(duì)位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格對(duì)中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬(wàn)向聯(lián)軸器等。

5)聯(lián)軸器的性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤(rùn)滑的聯(lián)軸器比較。需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤(rùn)滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對(duì)溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感，而且容易老化。

6)聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動(dòng)軸。一般的非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器。如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等)，由于具有良好的綜合能力，廣泛適用于一般的中、小功率傳動(dòng)。

在浮法玻璃生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中，我們?cè)诹⒔环制b置中應(yīng)用了梅花聯(lián)軸器。將梅花聯(lián)軸器的彈性元件嵌入兩半聯(lián)軸器端面外緣上的凸齒間的空隙中，利用它可使裝置具有減振、、緩沖、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便的性能，補(bǔ)償軸與軸之間的徑向偏差。