1、联轴器的扭矩计算选择联轴器的主要依据是传递的最大扭矩,传递的最大扭矩应小于或等于许用扭矩值,最大扭矩的确定应考虑机器制动所需加减速扭矩和过载扭矩。但是往往因为在设计时资料不足或分析困难,最大扭矩不易确定,此时可按计算扭矩选用。即计算扭矩不超过许用扭矩值。计算扭矩 Tc 可用下式求出:Tc=KT T=9550Pw/n=7020PH/n 式中 T=理论扭矩 N.mK-工作情况系数,可参考 JB/ZQ4383-86 联轴器的载荷分类及工作情况系数选用,通常 1K5。Pw -驱动功率;Kw; PH-驱动功率:马力 n- 转速 rpm一、什么是万向节,RCFans,China 万向节即万向接头,英文名称
2、 universal joint,是实现变角度动力传递的机件,用于需要改变传动轴线方向的位置,它是汽车驱动系统的万向传动装置的 “关节”部件。万向节与传动轴组合,称为万向节传动装置。万向节的结构和作用有点象人体四肢上的关节,它允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化。为满足动力传递、适应转向和汽车运行时所产生的上下跳动所造成的角度变化,前驱动汽车的驱动桥,半轴与轮轴之间常用万向节相连。但由于受轴向尺寸的限制,要求偏角又比较大,单个的万向节不能使输出轴与轴入轴的瞬时角速度相等,容易造成振动,加剧机件的损坏,产生很大的噪音,所以广泛采用各式各样的等速万向节。在前驱动汽车上,每个半轴用两个等速万向
3、节,靠近变速驱动桥的万向节是半轴内侧万向节,靠近车轴的是半轴外侧万向节。在后驱动汽车上,发动机、离合器与变速器作为一个整体安装在车架上,而驱动桥通过弹性悬挂与车架连接,两者之间有一个距离,需要进行连接。汽车运行中路面不平产生跳动,负荷变化或者两个总成安装的位差等,都会使得变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化,因此在后驱动汽车的万向节传动形式都采用双万向节,就是传动轴两端各有一个万向节,其作用是使传动轴两端的夹角相等,保证输出轴与轴入轴的瞬时角速度始终相等。下面我们将通过万向传动装置教程深入了解一下各部件构造及其作用,恶补一下!膜片联轴器安装使用说明 1. 安装前应首先检查
4、原动机和工作机两轴是否同心,两轴表面是否有包装纸和碰伤,联轴器两个半联轴节内孔是否有杂物,内孔棱边是否有碰伤、如有应将轴、半联轴节清理干净,碰伤用细锉处理好。 然后 检查两个半联轴节的内孔直径和长度是否同原动机、工作机的直径和轴伸长度尺寸相符。一般选型时,让原动机和工作机端半联轴节长度小于其轴伸长度 1030mm 为好。 2. 为了便于安装,最好是将两个半联轴节放在 120-150 的保温箱或油槽中进行预热,使内孔尺寸涨大很容易装上。安装后保证轴头不能凸出半联轴节端面,以齐平为好。 检测两半联轴节之间的距离:沿半联轴节的法兰盘两内侧测出 3-4 点的读数取平均值,及加长段与两个膜片组实测尺寸之
5、和,两者误差控制在 00.4mm 范围之内。 3. 找正:用百分表检测两半联轴节法兰盘端面和外圆跳动,当法兰盘外圆小于 250mm 时跳动值应不大于 0.05mm;当法兰盘外圆大于 250mm 时,跳动值应不大于 0.08,测量方法参见 图 1、图 2 。4.安装螺栓:把螺栓从法兰盘小孔外侧穿入,从另一件法兰盘大孔外侧穿出套上缓冲套、弹性垫圈、扭上螺母,用扳手将螺母把紧。如安装不适或拆除更换,又不损伤轴及 5. 操作工须知:在启动设备前应先检查联轴器的螺母是否有松动或脱落,如有要及时将螺母用扳手把紧。应先空载启动设备 1 分钟后将负载管线阀门打开;停机顺序相反。(请每月将联轴器外部用机油涂刷一
6、遍) 6、实践证明,如按说明及要求进行安装、维护、操作、膜片联轴器的日启动次数在 1-5 次,膜片的使用寿命最少 5 年以上.如不按说明书的要求进行安装、维护、操作,特别是螺栓方向装错使膜片变形或原动机与工作机两轴轴心偏移过大都会使膜片提前损坏半联,请按 图 3 至图 7 作工具并安装。安装完毕后,转动自如无别劲为好。常用联轴器安装与使用 1. 刚性联轴器 1.1.凸缘联轴器 1.1.1 常用种类: (a)有对中榫 (b)无对中榫 (c)带防护缘1.1.2 安装检修要求:采用联轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差及联轴器的端面间隙,应符合机器的技术文件要求。若无要求,应符合下列规定:两半联轴器
7、端面应紧密接触,其两轴的对中偏差:径向位移应不大于 0.03 毫米,轴向倾斜应不大于 0.051000。1.2.其他刚性联轴器 1.2.1 常用种类:套筒联轴器、夹壳联轴器、紧箍夹壳联轴器、凸缘夹壳联轴器等.1.2.2 安装检修要求:采用联轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差及联轴器的端面间隙,应符合机器的技术文件要求。若无要求,应符合下列规定:两半联轴器端面应紧密接触,其两轴的对中偏差:径向位移应不大于 0.03 毫米,轴向倾斜应不大于 0.051000。2.挠性联轴器 2.1.滑块联轴器:2.1.1. 常用种类: (a)结构图十字滑块联轴器、滑块联轴器等。2.1.2. 安装检修要求:采用联
8、轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差及联轴器的端面间隙,应符合机器的技术文件要求。若无要求,应符合下列规定: 十字滑块联轴器两轴径向相对位移不大于0.01d+0.25(d 为轴径),许用相对角位移为 30, 端面间隙 S,当外径不大于 1 9 0 毫米时,应为O5O8 毫米;当大于 1 9 0 毫米时,应为 115 毫米。滑块联轴器的端面间隙 S(约为 2 毫米),十字滑块和挠性爪型联轴节两轴的不同轴度表两轴的不同轴度不应超过联轴节外形最大直径 D(毫米)径向位移 (毫米) 倾 斜300 3006000.10.20.810001.210002.2.链条联轴器 2.2.1. 常用种类: (a)双
9、排滚子链联轴器1、5-半联轴器;2 一罩壳;3 一链条; 4 一密封圈(b)单排链联轴器2.2.2. 安装检修要求:采用联轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差及联轴器的端面间隙,应符合机器的技术文件要求。若无要求,应符合下列规定:两轴相对许用轴向位移为 1.49.5,许用径向位移为 0.190.27,许用相对角位移为 1,一般许用相对角位移为3006000.10.20.810001.210002.8 膜片联轴器 2.8.1 常用种类:(a) 1 一半联轴器,2 一压紧环,3 一波状膜片组,4 一螺栓,5 一花键齿环;6 一中间短节, 7、8 一挡环,10 一隔套波状膜片联轴器2.8.2 安装检
10、修要求:采用联轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差及联轴器的端面间隙,应符合机器的技术文件要求。若无要求,应符合下列规定:两轴轴向偏差一般为 0.050.10,径向位移一般为 0.050.10mm。 2.9 橡胶联轴器 2.9.1 常用种类: 2.9.2 安装检修要求:采用联轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差及联轴器的端面间隙,应符合机器的技术文件要求。一般由主从动设备连接定位精度确定,更换时直接更换整个橡胶联轴器,缓冲效果好,定位精度高,安装简单。多见于进口螺杆式压缩机组。2.10 万向联轴器 2.10.1 常用种类:(a)有伸缩长型 l、2 一十字轴单万向联轴器,2 一中间轴(b)有伸缩
11、短型 1、3 一单十字轴万向联轴器,2 一中间轴 2.10.2 安装检修要求:采用联轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差及联轴器的端面间隙,应符合机器的技术文件要求。3.0 液力联轴器 3.0.1 常用种类:某进口离心机用液力联轴器普通型液力联轴器3.0.2 安装检修要求:采用联轴器传动的机器,联轴器两轴的对中偏差应符合机器的技术文件要求。若无要求,应符合下列规定: 两轴轴向偏差一般为 0.050.10,径向偏差一般为 0.030.05mm。4.0 联轴器的安装工艺:4.1 冷装法 4.1.1 直接装配法,对于联轴器与轴有相应间隙的配合可在清理干净配合表面后,涂抹润滑油脂直接安装。4.1.2
12、压入装配法,对于过渡配合和过盈量不是很大的配合,或者有特殊要求的配合(如保护已装精密另部件)可采用压入法,但需要压入设备。4.1.2 液压装配法,这是一种比较理想的装配方法,但必须对另部件提前进行响应的设计和制造才能使用。4.2 联轴节的热装配联轴节的热装配工作常用于大型电机、压缩机和轧钢机等重型设备的安装中,因为这类设备中的联轴节与轴通常是采用过盈配合联接在一起的。过盈联接件的装配方法有:压入装配、低温冷装配和热套装配等数种。在安装现场,则主要采用热套装配法,因为这种装配方法比较简单,能用于大直径(D 1000mm)和过盈量较大)的机件。压入装配法多用于轻型和中型静配合,而且需要压力机等机械
13、设备,故一般仅在制造厂采用。冷缩装配法一般用液氮等作为冷源,且需有一定的绝热容器,故也只能在有条件时才采用。以下介绍热套装配法。4.2.1 热套装配的基本原理热套装配的本质原理是加热包容件(孔),使其直径膨胀一个配合过盈值,然后装入被包容件(轴),待冷却后,机件便达到所需结合强度。实际上,加热膨胀值必须比配合过盈值大,才能保证顺利安装而不致于在安装过程中因包容件的冷却收缩,出现轴与孔卡住的严重事故。同时,为了保证具有较大的啮合力结合强度,热套装配的结合面要经过加工,但不要过分光洁,因为一定的表面粗糙度(一般为 Ra3.2),不受轴向移动而被压平,冷却以后,将使内外机件的结合强度较大,所能传递的
14、扭距也较大。4.2.2 加热温度的确定当工件材料一定后,包容件的最低加热温度取决于配合面的过盈量及所需装配间隙。装配间隙的大小直接影响装配时间,为防止包容件冷却收缩,必须限定装配时间,应当预留的装配间隙,一般有经验数据推荐:加热最小装配间隙(um)被加热连接件直径()80120120180180260260360360500机件重量()加热最小装配间隙(um)小于 16165050100100500405060701001201501705060809013015060709010018020024025010012020240602809031030360220240300320340360
15、38040050010001000180200210230250270280300包容件加热后孔的直径增大值有以下关系: i+=(t+t0)10*a*D 式中:t加热后的温度();to开始加热的温度(); i过盈量(um);能使轴自由通入孔中(避免表面相擦)所需的装配间隙();D包容件(孔)的直径(mm);a 包容件(孔)材料的线膨胀系数(106l)。故需加热温度为:t=(i+)/( 10*a*D)+ to 对于值,可简化采用 K=i+=3i6i,这样的值取得略大了些。此时,上式可写为: t=K/(a*D)+ to 注意:式中 K 值的单位是 各种金属材料的线膨胀系数 a 值(106l)加热温
16、度范围 () 材 料20100 20200 20300 20400 20600冷 却工程用铜 16.617.1 17.117.2 17.6 1818.1 18.6 一 14黄 铜 17.8 18.8 20.9 16锡青铜 17.6 17.9 18.2 一 15铝青铜 17.6 17.9 19.2 碳 钢 10.612.2 11.313 12.113.5 12.913.9 13.514.3 8.5铬 钢 11.2 11.8 12.4 13 13.6 40CrSi 11.7 30CrMnSiA ll 3Crl3 10.2 11.1 11.6 11.9 12.3 1Crl8Ni9Ti 16.6 17
17、 17.2 17.5 17.9 铸 铁 8.71118.511.5 1O.112.2 1.512.7 12.913.2 8镍铬合金 14.5 铝合金 23 一 18镁合金 26 2l注:碳素钢加热温度不得超过 4004.2.3 加热方法的选择,将包容件加热到需要温度的方法应按现场条件、被加热件尺寸、数量和要求进行选择。一般的加热方法有:固体燃料加热,热浸加热,氧-乙炔焰加热、喷灯加热、电加热等。如条件许可,可在专用炉(如火焰加热炉和盐浴炉、电阻炉等各种电加热炉)内加热。当工地现场条件不允许时,可砌一简易的炉子,并用木柴、焦炭等固体燃料,进行加热。如条件许可,也可用煤气、液体燃料进行喷燃。 热浸
18、加热通常只用于尺寸较小的联轴节(内径在 100mm 以下),方法简便,加热均匀。氧-乙炔焰加热法用于加热小的机件或较大机件的局部时,方法简便,但要求较熟练的技术,以防过热而烧坏机件。对于大型联轴器,也可采用多台氧-乙炔焰加热和喷灯加热联合使用,效果很好。电加热法虽属较好的加热方法,但因需要专用设备,限制了它在安装工地现场的使用,但电感应加热法,还是可以考虑选用。在安装工地现场对大、中型联轴节采用的电感应加热法是在感应线圈中通人工作频率(50Hz)、低电压和大电流。在相同条件和同一材料时,电流频率 f 和电流透人深度 成反比。现在希望 大,因此不采用中频(50010000Hz)和高频(10510
19、6Hz),而采用工作频率(50Hz)。低压、大电流可使交变涡流和磁滞损失增强,发热增加。通常采用的电压有 380V 和 220V。用 220V 电压时,只要下图所示,将线圈绕在工件表面,绕得密些,绕不下时,可绕多层(各层间串联绕制方向应相反,使总磁通同向),以减少匝间距离,提高加热速度和均匀性。线圈匝数可按要求的磁场强度 H,通过公式 H=4WI(圆柱多匝螺旋形感应器)求出。 根据施工经验,不论联轴节大小,每 1V电压用 1.3m、38的导线可以了,那么如用 220V 电压来加热联轴节,需用 38的导线 300m 左右。4.2.4 联轴节的热套工艺 A.装配前的准备工作,准备工作做得仔细与否,
20、对保证热套装配的顺利进行非常重要。,需作如下准备工作:1 检查、测量和加热温度的计算。在热套装配之前,首先要对所热套联轴节进行仔细的检查,检查联轴节的加工质量是否符合要求。对联轴节与转轴的配合部位(孔)的尺寸进行详细的测量。一般长度的联轴节测量两端和中间的孔径尺寸,长尺寸的可以多取几个。同时,相应地测量转轴配合部位的尺寸.测量的数据一定要正确,每一部位可测量 23 次,取其算术平均值。测量尺寸部位,根据数据计算所需加热的温度。2工具准备:除一般通用工具外,热套联轴节时尚应准备下列设备和工具:(1)加热炉及燃料;(2)套装联轴节的自制专用工具,其中包括夹紧工具、翻转工具、专用起重工具等;(3)量
21、棒,根据所需控制的装配间隙进行制作。(4)测试温度用的测温器或试温材料,试温材料如机油(发火点 200220)、锡(熔点 232)、铝(熔点 327)、锌(熔点 419)等;(5)隔热防护工具,如隔热用的透明面罩、石棉手套等。3操作训练:由于热套装工作是在高温下操作的,如果准备工作不仔细、操作人员配合不协调,将可能给套装工作带来严重的不良后果。因此,在热套装工作正式进行之前,应进行必要的操作训练,按实际套装步骤,操作一次或数次,使所有参加人员分工明确、重点突出,措施得当,临场不乱。B.热套联轴节的操作步骤 1在加热炉内加热到指定温度,并检测工件温度。2将联轴节取出后翻身,放人炉内继续加热。如用
22、木柴加热大型联轴节。则经 23h 后,用量棒反复测量孔径,直至尺寸最大的量棒能自由进入联轴节孔内,加热即可结束。3吊出联轴节,装上撞板、抬攀或其他套装工具。4校正联轴节的位置,使联轴节孔垂直(垂直套装时)或呈水平(水平套装时),并清扫联轴节孔,使内孔无杂物。5将联轴节吊近转轴处;再一次用量棒检查内孔尺寸是否有所需装配间隙,如量棒能通过,才能进行套装。6在转轴的配合面上均匀地涂上机油。 7将联轴节平稳地移近转轴,对准轴与孔的位置,进行套装。待联轴节套进 1/3 左右,应再一次检查孔与轴的相对位置,是否有歪斜,如果正确,则继续将联轴节撞进。8最后装上夹紧工具,防止联轴节在轴上移动,然后让其自然冷却
23、。C.注意事项,因为热装是在高温和紧张的状态下进行,故对可能发生的问题,要有充分的估计,事前应设法避免,如万一发生,也会临场不慌,及时采取措施,进行处理。 首先必须使每个操作人员了解操作步骤,做到分工明确,在出现任何事故时都要坚守岗位。 其次要求校准联轴节的轴线水平或垂直,对准联轴节孔与轴端的位置。调整撞块位置时要仔细、认真,确保正确无误。在实践中,常可能出现的事故有:1联轴节轴线撞歪,联轴节撞不进:为防止这类事故,除要在校准轴线、联轴节孔与轴的位置、撞块位置时做到正确无误外,还要注意,撞击点位置要选好,第一、二下要轻,待进人一段距离(约 1/3)后,方可用力猛击。若确系撞歪,又无法校准时,应
24、再热后迅速拉出,切勿再硬行撞进。2 其他事故可能有:撞块滑轮因位置没紧固而向后退、葫芦链条滑下来、燃料不足、火警等,均要事先加以注意,在工具准备和操作训练阶段中仔细检查。3 当在主轴上事先已安装好轴承、机械密封等精密部件时禁止用力打击和撞击联轴器,以防损伤或损坏精密部件。联轴器新旧标准对照表 序 号 现行标准号 产品型号 旧标准号 产品型号 JB/T8854.1-1999 ZBJ19012-89 GCLD 1 JB/T8854.1-2001 GCLD JB/ZQ4380-86 GCLD GCL JB/T8854.2-1999 ZBJ19013-89 JB/ZQ4378-86 GCL 2 JB/
25、T8854.2-2001 GCLZ JB/T8854.3-1999 ZBJ19014-89 JB/ZQ4379-86 GCLZ GCL JB/T8854.2-1999 ZBJ19013-89 JB/ZQ4222-86 GCL 3 JB/T8854.3-2001 GCLZ JB/T8854.3-1999 ZBJ19014-89 JB/ZQ4223-86 GCLZ 4 JB/ZQ4644-1997 NGCL JB/ZQ4644-86 NGCL 5 JB/ZQ4645-1997 NGCLZ JB/ZQ4645-86 NGCLZ 6 JB/ZQ4186-1997 WG / / 7 JB/T7001-1
26、993 WGP / / 8 JB/T7002-1993 WGC / / 9 JB/T7003-1993 WGZ / / 10 JB/T7004-1993 WGT / / 11 JB/ZQ4218-86 CL Q/ZB104-73 CL 12 JB/ZQ4219-86 CLZ Q/ZB105-73 CLZ 13 GB/T5272-2002 LM LMD LMS LMZ- LMZ- GB5272-85 ML MLZ MLS MLL- MLL- 14 GB/T4323-2002 LT LTZ GB4323-84 TL TLL 15 GB/T5014-2003 LX LXZ GB5014-85 HL
27、HLL 16 GB/T515-2003 LZ LZJ LZD LZZ GB5015-85 ZL ZLZ ZLD ZLL 17 GB/T6069-2002 GL GB6069-86 GL 18 GB/T5843-2003 GY GYS GYH GB5843-86 YL YLD 19 GB/T5844-2002 UL GB5844-86 UL 20 JB/ZQ4376-1997 YL JB/ZQ4376-86 YL 21 JB/ZQ4384-1997 WHL JB/ZQ4384-86 KL 22 JB/ZQ4018-1997 LLA LLB JB/ZQ4018-86 LLA LLB 23 JB/T
28、5514-1991 TGL / / 24 JB/ZQ4389-1997 制动轮 JB/ZQ4389-86 制动轮 传动联结件是机械通用零部件的重要组成部分,是量大面广的机械零部件,适用于冶金矿山、交通运输、工程机械、航天航空、船舶机械、轻工纺织等行业。其功能主要是传递运动和动力,由于其使用场合的不同,因此其传递范围小到几个 Nm ,大到数万 kNm ,其转速范围小到数转 / 分,大到数万转 / 分。以离合器和联轴器例,由于不同的使用要求以及其技术的发展,它们的种类和型式多样,以适应不同的需求。离合器以往最常用的是各种湿式和干式的片式离合器,其摩擦材料有铁基、铜基、酚醛塑料、石棉基、纸基、碳基等
29、供选用。 我国传动联结件的技术和生产主要经历了三个阶段。一是 20 世纪 50 60 年代以自力更生为主,配合各种机械设备的制造,配套制造一些传动联结件,功率较小,品种少,不成套。二是 20 世纪 70 80 年代,随着对外开放,引进一些专利技术,也进口了各种机械设备,如引进奥地利盖斯林格公司的盖斯林格联轴器,对这一技术的发展和在国内推广应用起了关键作用。进口许多大型挖泥船及其它船舶,对大功率弹性联轴器和弹性离合器的消化吸收和发展应用也起了很大作用。三是近十几年来,各工业部门根据发展配套的需要,在原机械部机械院标准所的统一规划下开展了一系列传动联结件的标准化工作,进行了大量基础标准和产品标准的
30、工作,为传动联结件的通用化、系列化、标准化发展打下了基础。 在国外,传动联结件的生产均以专业化为主,一般规模为中、小型,人员在数十至数百人,也有很多企业是全球性的,在世界各国有他们的生产、销售和服务网点。也有一些传动联结件公司是大集团公司的一部分。这些传动联结件公司的共同特点是产品技术含量高,适应当前重机配套的技术需要,加工设备先进,铸锻件及液压、电器元器件配套,管理先进,注重技术开发和技术进步。国内国营专业传动联结件生产厂不多,也有一些大型冶金设备、重型设备、钢厂、电厂、造船厂有自已的工段式车间进行传动联结件的配套生产,而在汽车行业相对这些国营专业生产厂较多些。除此之外,小规模的民营企业较多
31、,可以生产较为单一的产品。 近年来传动联结件技术和应用发展趋势有以下几点:一是与主机、负载综合分析和配套。如工程机械、车辆、船舶动力传动,都需要传动联结件的特性与发动机和负载机械特性进行系统分析,从而进行传动联结件的最佳选择。二是对传动联结件质量要求的不断提高,这就对原材料、加工与装配工艺,产品的过程和最终检验的要求大大提高。三是随着主机要求的变化以及技术发展的需要,对传动联结件的技术发展和技术开发更为重视。四是传动联结件本身的配套向专业化发展。如离合器、制动器的摩擦材料、联轴器的弹性元件,离合器、制动器的液压、气动和电器元件,甚至铸锻件、热处理和标准件均更趋专业化联轴器的选用 联轴器品种、型
32、式、规格很多,在正确理解品种、型式、规格各自概念的基础上,根据传动的需要来选择联轴器,首先从已经制订为标准的联轴器中选择,目前我过制订为国际和行标的联轴器有数十种,这些标准联轴器绝大多数是通用联轴器, 万向联轴器 ,每一种联轴器都有各自的特点和适合范围,基本能够满足多种工况的需要,一般情况下设计人员无需自行设计联轴器,只有在现有标准联轴器不能满足需要时才自行设计联轴器。标准联轴器选购方便,价格比自行设计的非标准联轴器要便宜很多。在众多的标准联轴器中,正确选择适合自己需要的最佳联轴器,关系到机械产品轴系传动的工作性能、可靠性、使用寿命、振动、噪声、节能、传动效率、传动精度、经济性等一系列问题,也
33、关系到机械产品的质量。设计人员在选用联轴器时应立足于从轴系传动的角度和需要来选择联轴器,应避免单纯的只考虑主、从动端联接选择联轴器。 一、选择联轴器应考虑的因素 (一) 动力机的机械特性 ,动力机到工作机之间,通过一个或数个不同品种型式、规格的联轴器将主、从动端联接起来,形成轴系传动系统。在机械传动中,动力机不外乎电动机、内燃机和气轮机。由于动力机工作原理和机构不同,其机械特性差别较大,有的运转平稳,有的运转时有冲击,对传动系统形成不等的影响。根据动力机的机械特性,将动力机分为四类。 万向联轴器 ,见表 1 。 表 1 动力机系数 Kw 动力机类别代号 动力机名称 动力机系数 Kw 动力机类别
34、代号 动力机名称 动力机系数 Kw 电动机、透平 1.0 二缸内燃机 1.4 四缸及四缸以上内燃机 1.2 单缸内燃机 1.6 动力机的机械特性对整个传动系统有一定的影响,不同类别的动力机,由于其机械特性不同,应选取相应的动力机系数 Kw ,选择适合于该系统的最佳联轴器。动力机的类别是选择联轴器品种的基本因素,动力机的功率是确定联轴器的规格大小的主要依据之一,与联轴器转矩成正比。固定的机械产品传动系统中的动力机大都是电动机,运行的机械产品传动系统(例如船舶、各种车辆等)中的动力机多为内燃机,当动力机为缸数不同的内燃机时,必须考虑扭振对传动系统的影响,这种影响因素与内燃机的缸数、各缸是否正常工作
35、有关。此时一般应选用弹性联轴器,以调整轴系固有频率,降低扭振振幅,从而减振、缓冲、保护传动装置部件,改善对中性能,提高输出功率的稳定性。 (二) 载荷类别 由于结构和材料不同,用于各个机械产品传动系统的联轴器,其载荷能力差异很大。载荷类别主要是针对工作机的工作载荷的冲击、振动、正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷。为便于选用计算,将传动系统的载荷分为四类,见表 2 。 表 2 载荷类别 载荷类别 载荷状况 工况系数 K 载荷类别 载荷状况 工况系数 K 载荷均匀,工作平稳 11.5 重冲击载荷,频繁正反转 2.52.75 中等冲击载荷 1.52.5 特重冲击载荷,频繁正反转 2.7
36、5 传动系统的载荷类别是选择联轴器品种的基本依据。冲击、振动和转矩变化较大的工作载荷,应选择具有弹性元件的挠性联轴器即弹性联轴器,以缓冲、减振、补偿轴线偏移,改善传动系统工作性能。起动频繁、正反转、制动时的转矩是正常平稳工作时转矩的数倍,是超载工作,必然缩短联轴器弹性元件使用寿命,联轴器只允许短时超载,一般短时超载不得超过公称转矩的 23 倍,即 Tmax 23T n 。 低速工况应避免选用只适用于中小功率的联轴器,例如:弹性套柱销联轴器、芯型弹性联轴器、多角形橡胶联轴器、轮胎式联轴器等;需要控制过载安全保护的轴系,宜选用安全联轴器;载荷变化较大的并有冲击、振动的轴系,宜选择具有弹性元件且缓冲
37、和减振效果较好的弹性联轴器。金属弹性元件弹性联轴器承载能力高于非金属弹性元件弹性联轴器;弹性元件受挤压的弹性联轴器可靠性高于弹性元件受剪切的弹性联轴器。 (三) 联轴器的许用转速 联轴器的许用转速范围是根据联轴器不同材料允许的线速度和最大外缘尺寸,经过计算而确定。不同材料和品种、规格的联轴器许用转速的范围不相同,改变联轴器的材料可提高联轴器许用转速范围,材料为钢的许用转速大于材料为铸铁的许用转速。用于 n5000r/min 工况条件的联轴器,应考虑联轴器外缘离心力和弹性元件变形等影响因素,并应作动平衡。高速时不应选用非金属弹性元件弹性联轴器,高速时形成弹性元件变形,宜选用高精度的挠性联轴器,目
38、前国外用于高速的联轴器不外乎膜片联轴器和高精度鼓形齿式联轴器。 万向联轴器 (四) 联轴器所联两轴相对位移 联轴器所联两轴由于制造误差、装配误差、安装误差、轴受载而产生变形、基座变形、轴承受损、温度变化(热胀、冷缩)、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。一般情况下,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的位移方向,即轴向( x )、径向( y )、角向()以及位移量的大小有所不同。只有挠性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联轴器。刚性联轴器不具备补偿性能,应用范围受到限制,因此用量很少。角向()唯一较大的轴系传动宜选用万向联轴器,有轴向
39、窜动,并需控制轴向位移的轴系传动,应选用膜片联轴器;只有对中精度很高的情况下选用刚性联轴器,各标准挠性联轴器许用补偿量见表 3 。 表 3 挠性联轴器和弹性联轴器许用补偿量 序号 联轴器名称 标准号 许用补偿量 径向( y )/mm 轴向( x )/mm 角向() 1 滚子链条联轴器 GB/T6069 - 85 0.190.27 1.49.5 1 o 2 SWC 型整体叉头十字轴式 万向联轴器 JB/T5513 - 85 15 o 25 o 3 SWP 型剖分轴承十字轴式 万向联轴器 JB/T3241 - 91 5 o 10 o 4 SWZ 型整体轴承十字轴式 万向联轴器 JB/T3242 -
40、 93 10 o 5 十字轴式 万向联轴器 JB/T5901 - 91 45 o 6 球笼式 万向联轴器 GB/T7549 - 87 14 o 18 o 7 重型机械用球笼式 万向联轴器 JB/T6140 - 92 25 o 8 球铰式 万向联轴器 JB/T6139 - 92 40 o 9 TGL 型鼓形齿式联轴器 JB/T5514 - 91 0.31.1 1 1 o 10 WGC 、 WGP 、 WGZ 型鼓形齿式联轴器 7001 - 93 JB/T 7002 - 93 7003 - 93 1.310.8 1 o30 11 GCLD 型鼓形齿式联轴器 JB/T8854.1 - 1999 1
41、o30 12 GCL 型鼓形齿式联轴器 JB/T8854.2 - 1999 1.9621.7 1 o30 13 GCLZ 型鼓形齿式联轴器 JB/T8854.3 - 1999 1.08.5 1 o30 14 CL 型鼓形齿式联轴器 JB/ZQ4218 - 86 0.46.3 0 o30 15 膜片联轴器 JB/T9147 - 1999 12 0 o30 1o30 16 蛇形弹簧联轴器 GB/T8869 - 2000 0.20.5 0 o30 1o30 17 簧片联轴器 GB/T12922 - 91 0.241.1 18 挠性杆联轴器 GB/T14654 - 93 6X10 - 3 15X10
42、- 3 rad 19 弹性套柱销联轴器 GB/T4323 - 84 0.20.6 0 o30 1 o30 20 弹性柱销联轴器 GB/T5014 - 85 0.150.25 0 o30 V 21 弹性柱销齿式联轴器 GB/T5015 - 85 0.31.5 0 o30 2o30 22 梅花型弹性联轴器 GB/T5272 - 85 0.51.8 1 o 2 o30 23 轮胎式联轴器 GB/T5844 - 86 1.05 3.2 o 24 弹性环联轴器 GB/T2496 - 96 1.26.2 0 o30 1 o30 25 芯型弹性联轴器 GB/T10614 - 89 0.52 0 o201 o
43、30 26 弹性块联轴器 JB/T9148 - 1999 0.62 2 o 5 o 27 多角形橡胶联轴器 JB/T5512 - 91 12 1 o 1 o30 28 H 形弹性联轴器 JB/T5511 - 91 0.52 0.35 o1o 29 径向弹性柱销联轴器 JB/T7849 - 95 1 0.35 o1o 30 LAK 型鞍形块弹性联轴器 JB/T7648 - 95 210 1 o1.5o 31 球面滚子联轴器 JB/T7009 - 93 1.5 o 32 滑块联轴器 JB/ZQ4384 - 97 0.2 0 o40 (五) 联轴器的传动精度 小转矩和以传递运动为主的轴系传动,要求联
44、轴器具有较高的传动精度,宜选用金属弹性元件的挠性联轴器。大转矩个传递动力的轴系传动,对传动精度亦有要求,高转速时,应避免选用非金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间有间隙的挠性;联轴器,宜选用传动精度高的膜片联轴器。 (六) 联轴器尺寸、安装和维护 联轴器外形尺寸,即最大径向和轴向尺寸,必须在机器设备允许的安装空间以内。应选择装拆方便、不用维护、维护周期长或者维护方便、更换易损件不用移动两轴、对中间调整容易的联轴器。大型机器设备调整两轴对中较困难,应选择使用耐久和更换易损件方便的联轴器。金属弹性元件挠性联轴器一般比非金属弹性元件挠性联轴器使用寿命长。需密封润滑和使用不耐久的联轴器,必然增加维护工
45、作量。对于长期连续运转和经济效益较高的场合,例如我国冶金企业的轧机传动系统的高速端,目前普遍采用的是齿式联轴器,齿式联轴器虽然理论上传递转矩大,但必须在润滑和密封良好的条件下才能耐久工作,且需经常检查密封状况,注润滑油或润滑脂,维护工作量大,增加了辅助工时,减少了有效工作时间,影响生产效益。国际上工业发达国家,已普遍选用使用寿命长、不用润滑和维护的膜片联轴器取代鼓形齿式联轴器,不仅提高了经济效益,还可以净化工作环境。在轧机传动系统选用我过研制的弹性活销联轴器和扇形块弹性联轴器,不仅具有膜片联轴器的优点,而且缓冲减振效果好,价格便宜。 (七) 工作环境 联轴器与各种不同主机产品配套使用,周围的工
46、作环境比较复杂,如温度、湿度、水、蒸汽、粉尘、砂子、油、酸、碱、腐蚀介质、盐水、辐射等状况,是选择联轴器时必须考虑的重要因素之一。对于高温、低温、有油、酸、碱介质的工作环境,不宜选用以一般橡胶为弹性元件材料的挠性联轴器,应选择金属弹性元件挠性联轴器,例如膜片联轴器、蛇形弹簧联轴器等。弹性柱销式联轴器由于运转时柱销的窜动,自身噪声大,对于噪声有严格要求的场合就不应选用。 (八) 经济性 由于各品种、型式、规格的联轴器结构、材料、大小和精度不同,其成本和造价相差很大。一般精度要求的联轴器成本低于高精度要求的联轴器;结构简单、工艺性好的联轴器成本低于结构复杂、工艺性差的联轴器;采用一般材料作原料的联
47、轴器成本低于采用特殊材料作原料的联轴器;非金属弹性元件挠性联轴器的成本低于金属弹性元件挠性联轴器。在选择联轴器时,价格是不可忽视的重要因素,有时甚至是决定因素。对于一般工况条件,就无必要选择价格较贵的高精度联轴器,选用者往往因为经济的原因不能选用某些性能虽好但价格较高的挠性联轴器。在选择联轴器时应根据选用各自实际情况和要求,综合考虑上述各种因素,从现有标准联轴器中选取最适合于自己需要的联轴器品种、型式和规格。一般情况下现有的标准联轴器基本可以满足不同工况的需要。 二 选用程序 在考虑上述综合因素的基础上,联轴器选用程序如下: (一) 选用标准联轴器 ,设计人员在选择联轴器时首先应在已经制定为国
48、家标准、机械行业标准以及获国家专利的联轴器中选择,只有在现有标准联轴器和专利联轴器不能满足设计需要时才自己设计联轴器。我国现已制订了数量相当多的不同品种,在不同结构型式和规格基本能满足不同转矩、转速和工况条件的标准联轴器。这些标准联轴器有的是我国自行研制并经过工业实验;有的是根据国外工业发达国家有关标准转化;有的是参考引进样机消化吸收并自行研制。有的标准联轴器不仅在国内是新型高性能,在国际上也具有先进水平,例如膜片联轴器。在制订标准时一般都经过严格程序,以保证标准的质量。标准联轴器是成熟的,一般也应是可靠的,关键是正确选择。国家专利联轴器例如弹性活销联轴器、扇形块弹性联轴器,吸取多种老式弹性联轴器的优点,克服了各自存在的缺点,在国内外均属高性能、新技术,是更新换代联轴器。 (二) 选择联轴器品种、型式 了解联轴器(尤其是挠性联轴器)在传动系统中的综合功能,从传动系统总体设计考虑,选择联轴器品种、型式。根据原动机类别和工作载荷类别、工作转速、传动精度、两轴偏移状况、温度、湿度、工作环境等综合因素选择联轴器的品种。 根