聯(lián)軸器中彈性元件性能影響和疲勞分析

發(fā)布時(shí)間：2019-05-27

聯(lián)軸器幾乎在各個(gè)里面的所有的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中都有應(yīng)用，它是機(jī)械中的連接部件。聯(lián)軸器的主要作用是將不同部件的兩根軸連接在一起，以達(dá)到傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的目的。傳統(tǒng)的聯(lián)軸器均為接觸式的，其中根據(jù)聯(lián)軸器中是否含有彈性元件又可分為彈性聯(lián)軸器和剛性聯(lián)軸器兩種。彈性聯(lián)軸器是指內(nèi)部帶有橡膠或者塑料等彈性材料制成的彈性元件，因此具有吸振的功能和適應(yīng)軸線的能力，經(jīng)常使用在具有沖擊載荷或啟動(dòng)頻繁的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中；而剛性聯(lián)軸器則沒(méi)有彈性元件在其中，不具有吸振緩沖的能力。

設(shè)計(jì)彈性聯(lián)軸器的目的在于在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中動(dòng)力傳動(dòng)過(guò)程中對(duì)軸系橫向和彎曲振動(dòng)的吸收和減緩。同時(shí)，在動(dòng)力傳動(dòng)過(guò)程中由于變扭矩的存在，彈性聯(lián)軸器在減緩彎曲振動(dòng)的同時(shí)還留有其他的振動(dòng)形式存在，國(guó)內(nèi)某研究所建造彈性聯(lián)軸器試驗(yàn)臺(tái)的目的是為了盡可能接近實(shí)際工作的情況下，即在有負(fù)載的軸系中運(yùn)行并且滿足的相似準(zhǔn)則，評(píng)估設(shè)計(jì)的彈性聯(lián)軸器和對(duì)比其他類型聯(lián)軸器的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性；在主、從軸不對(duì)中、旋轉(zhuǎn)部件有殘余動(dòng)不平衡，溫度變化較大，意外停機(jī)或突然啟動(dòng)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況發(fā)生時(shí)，能夠盡可能的減少振動(dòng)，降低噪聲，緩和沖擊，正常工作的能力，從而保護(hù)整個(gè)軸系，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和性。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的連續(xù)運(yùn)行可以檢測(cè)長(zhǎng)期工作對(duì)聯(lián)軸器中彈性元件性能影響和疲勞分析等，也可以施加沖擊載荷來(lái)檢測(cè)緩沖能力。

轉(zhuǎn)軸受到定長(zhǎng)力矩的作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，若作用在轉(zhuǎn)軸上的力矩是交變的，則相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)也將是交變的，也就是說(shuō)交變力矩作用的結(jié)果是使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生了“扭轉(zhuǎn)振動(dòng)”。并且這種“扭轉(zhuǎn)振動(dòng)”與轉(zhuǎn)軸是否同時(shí)進(jìn)行著均勻的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是指旋轉(zhuǎn)軸時(shí)快時(shí)慢不均勻的回轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)稱為扭振。扭振是軸類較基本的振動(dòng)形式之一。扭振的發(fā)生可能導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸速度的波動(dòng)，使軸系運(yùn)轉(zhuǎn)平衡遭到破壞；在交變轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)軸各個(gè)截面不同程度扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的產(chǎn)生會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題，輕則軸系運(yùn)轉(zhuǎn)的平衡性遭到破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使轉(zhuǎn)軸發(fā)生斷裂，造成重大、甚至災(zāi)難性的后果。

齒式聯(lián)軸器呈現(xiàn)內(nèi)齒和外齒促成，打齒現(xiàn)象的原因是因?yàn)樵蠜](méi)有經(jīng)過(guò)高頻蘸火處理，或者是內(nèi)齒和外齒合作尺寸間隙差錯(cuò)較大，然后在高轉(zhuǎn)速工作的情況下會(huì)呈現(xiàn)打齒現(xiàn)象。還有一種情況是外齒的弧度較為大，在兩軸傳遞扭矩間兩軸會(huì)發(fā)現(xiàn)不在同一水平線上的特點(diǎn)，鼓度曲線曲率半徑與內(nèi)齒單側(cè)減薄量成正比，因此鼓度圓半徑應(yīng)盡可能大。齒式聯(lián)軸器鼓度曲線曲率半徑與內(nèi)齒單側(cè)減薄量成正比，即它與齒的嚙合間隙有關(guān)從事使表里齒呈現(xiàn)打齒現(xiàn)象，影響聯(lián)軸器使用壽命。

齒式聯(lián)軸器在傳遞中還可能會(huì)發(fā)生螺栓拗?jǐn)啵胍糨^大，打齒現(xiàn)象；如果發(fā)生此類現(xiàn)象，應(yīng)該馬上拆卸聯(lián)軸器，對(duì)此進(jìn)行剖析查看，而且要對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行定期保養(yǎng)和查看，能夠注入黃油，也需要對(duì)螺栓進(jìn)行替換，然后能夠添加聯(lián)軸器的使用壽命。齒式聯(lián)軸器的表里齒因?yàn)殚L(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致齒部磨損，會(huì)呈現(xiàn)打齒現(xiàn)象，然后影響聯(lián)軸器使用壽命。

聯(lián)軸器廠關(guān)于進(jìn)行就研討及剖析打齒促成原因有了以下定論，齒部促成原因在于聯(lián)軸器本身沒(méi)有硬度，齒輪外表沒(méi)有進(jìn)行調(diào)質(zhì)蘸火，導(dǎo)致聯(lián)軸器使用壽命降低，還一個(gè)原因是聯(lián)軸器安裝軸向偏差位移加大，導(dǎo)致聯(lián)軸器表里齒不促成，在經(jīng)過(guò)高轉(zhuǎn)速及高扭矩的長(zhǎng)期使用會(huì)呈現(xiàn)此現(xiàn)象。

齒式聯(lián)軸器減振功能則可由剛性元件中能量，然后和減少振動(dòng)時(shí)齒的相互撞擊力，并提高了整個(gè)聯(lián)軸器的使用壽命。當(dāng)超載時(shí)，銷被堵截，轉(zhuǎn)矩傳遞中止，此刻，外齒與內(nèi)齒的壓力效果下產(chǎn)生軸向移動(dòng)，然后壓按開(kāi)關(guān)堵截電動(dòng)機(jī)。在工作不均勻性較嚴(yán)重和裝配不但卻很少超載的傳動(dòng)裝置中，使用該型聯(lián)軸器為合理。