膜片聯(lián)軸器靠膜片的彈性變形來補償所聯(lián)接兩軸的相對位移,膜片聯(lián)軸器不受溫度和油污的影響,具有耐酸、耐堿、的特點,適用于高溫高速有腐蝕介質(zhì)工況環(huán)境的軸系傳動,是我國推廣的聯(lián)軸器產(chǎn)品。聯(lián)軸器的端面距離偏差對于膜片聯(lián)軸器端面距離偏差的要求,是基于兩軸相對位移產(chǎn)生的附加應力的公式提出來的。存在軸向安裝距離偏差的情況下,當聯(lián)結(jié)螺栓上緊時,膜片上會產(chǎn)生相應受力情況(假定6個聯(lián)接螺栓)。而當存在角度與徑向偏差時,膜片的受力如圖2b。一般在安裝時這兩種情況會同時存在,會產(chǎn)生力的疊加。加上設(shè)備的軸向位移,有可能加速損壞膜片,因此聯(lián)軸器安裝時的偏差也不能太大,太大就會損壞膜片。
膜片聯(lián)軸器出廠時一般都要嚴格執(zhí)行徑向小于等于0.15mm,端面跳動小于等于0.1mm.這個標準。這主要是從聯(lián)軸器的使用壽命老考慮的。
(1)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的薄膜應力。一側(cè)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的力,平均分布在4個間隔的螺栓孔上,在所有的1/4膜片上,該力沿周向作用于中間螺栓孔一側(cè)中部,固定徑向位移和軸向位移。
(2)離心慣性力產(chǎn)生的離心應力。高轉(zhuǎn)速機械離心慣性力,在結(jié)構(gòu)的應力計算重要,其離心慣性力,可以按徑向單位體力f=2rρ(2πn/60)加載,方向沿徑向向外,公式中n為轉(zhuǎn)速,r為半徑,ρ為密度。固定中間螺栓孔的徑向位移、周向位移和軸向位移,周邊無其它載荷作用。從相關(guān)公式(略)中分析,附加應力的大小不光與兩軸的角位移、兩軸相對軸向位移有關(guān),還與聯(lián)軸器的螺栓數(shù)、膜片厚度、聯(lián)軸器螺栓分布半徑等因素有關(guān),因此建議具體找正標準,應根據(jù)設(shè)備設(shè)計要求進行,不能統(tǒng)統(tǒng)按徑向小于等于0.15mm,端面跳動小于等于0.1mm。
(3)軸向安裝誤差引起的彎曲應力。由于在軸線方向的安裝實際誤差,使膜片沿軸線方向發(fā)生安裝彎曲變形。該位移加載在中間螺栓孔處的軸線方向,徑向位移和軸向位移固定。
(4)角向安裝誤差引起的彎曲應力(周期性盈利)。由于在軸線角向的實際安裝誤差,使膜片沿軸線方向發(fā)生周期性的變形,而且它是決定膜片疲勞壽命的主要因素。
絕大多數(shù)聯(lián)軸器均已標準化或規(guī)格化。設(shè)計者的任務是選用,而不是設(shè)計。選用聯(lián)軸器的基本步驟如下:
1、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滑的聯(lián)軸器比較;需要潤滑的聯(lián)軸器,其性能易受潤滑完善程度的影響,且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)及強光等比較敏感,而且容易老化。
2、由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因,當安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴格對中。存在相應程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當徑向位移較大時,可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。當工作過程中兩軸產(chǎn)生較大的附加相對位移時,應選用撓性聯(lián)軸器。
3、所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減振功能的要求。例如,對大功率的重載傳動,可選用齒式聯(lián)軸器;對嚴重沖擊載荷或要求軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動,可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有的聯(lián)軸器。
4、聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸,應選用平衡的聯(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。
5、兩軸相對位移的大小和方向。當安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴格對中,或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時,應選用撓性聯(lián)軸器。例如當徑向位移較大時,可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。
不同的聯(lián)軸器有不同的作用,綜合各種聯(lián)軸器的作用如下;把原動機和工作機械的軸聯(lián)接起來并傳遞扭矩;可以適當補償兩根軸因制造、安裝等因素造成的徑向和軸向誤差;當發(fā)生過載時,聯(lián)軸器打滑或銷子斷開以保護工作機械;彈性聯(lián)軸器還有緩沖和吸振的作用。
1、所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖振動功能的要求。對大功率的重載傳動,可選用齒式聯(lián)軸器。對嚴重沖擊載荷或要求軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動,可選用輪胎式聯(lián)軸器等。由于制造和安裝聯(lián)軸器的不可能相應準確,以及工作受載時基礎(chǔ)、機架和其它部件的彈性變形與溫差變形,聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸線不可避免的要產(chǎn)生相對偏移伺服電機。
2、由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因,當安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴格準確對中。存在相應程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當徑向位移較大時,可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。當工作過程中兩軸產(chǎn)生較大的附加相對位移時,應選用撓性聯(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。對于高速轉(zhuǎn)動軸,應選用平衡的聯(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。