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聯軸器到底怎么選擇?

日期:2021-06-03 點擊: 1981

聯軸器屬于通用機械部件的類別,其用于在不同機構中連接兩個軸(主動軸和從動軸)并將它們一起旋轉以傳遞扭矩。在高速重載動力傳動中,一些聯軸器還具有緩沖,減振和提高軸系動力性能的功能。聯軸器由兩部分組成,分別與驅動軸和從動軸連接。通常,動力機器通常通過聯軸器與工作機器連接,聯軸器是機械產品的軸系傳動裝置中最常用的連接部件。20世紀后期,國內外耦合產品發展迅速。如何從產品設計中不同性能的各種聯軸器中選擇能夠滿足機床要求的聯軸器一直是大多數設計師的難題。常見的聯軸器包括膜片聯軸器、鼓齒聯軸器、萬向聯軸器、安全聯軸器、彈性聯軸器和蛇形彈簧聯軸器。




聯軸器選擇

性能要求

根據不同的工作情況,聯軸器需具備以下性能:

(1)可移性。聯軸器的可移性是指補償兩回轉構件相對位移的能力。被連接構件間的制造和安裝誤差、運轉中的溫度變化和受載變形等因素,都對可移性提出了要求??梢菩阅苎a償或緩解由于回轉構件間的相對位移造成的軸、軸承、聯軸器及其他零部件之間的附加載荷。

(2)緩沖性。對于經常負載起動或工作載荷變化的場合,聯軸器中需具有起緩沖、減振作用的彈性元件,以保護原動機和工作機少受或不受損傷。

(3)安全、可靠,具有足夠的強度和使用壽命。

(4)結構簡單,裝拆、維護方便。




選擇聯軸器品種、型式

了解聯軸器(尤其是撓性聯軸器)在傳動系統中的綜合功能,從傳動系統總體設計考慮,選擇聯軸器品種、型式。根據原動機類別和工作載荷類別、工作轉速、傳動精度、兩軸偏移狀況、溫度、濕度、工作環境等綜合因素選擇聯軸器的品種。根據配套主機的需要選擇聯軸器的結構型式,當聯軸器與制動器配套使用時,宜選擇帶制動輪或制動盤型式的聯軸器;需要過載保護時;宜選擇安全聯軸器;與法蘭聯接時,宜選擇法蘭式;長距離傳動,聯接的軸向尺寸較大時,宜選擇接中間或接中間套型。

聯軸器轉矩的計算

傳動系統中動力機的功率應大于工件機所需功率。根據動力機的功率和轉速可計算得到與動力機相聯接的高速端的理論轉矩 T ;根據工況系數 K 及其他有關系數,可計算聯軸器的計算轉矩 Tc 。聯軸器 T 與 n 成反比,因此低速端 T 大于高速端 T 。

初選聯軸器型號

根據計算轉矩 Tc ,從標準系列中可選定相近似的公稱轉矩 Tn ,選型時應滿足 Tn ≥ Tc 。初步選定聯軸器型號(規格),從標準中可查得聯軸器的許用轉速 [n] 和最大徑向尺寸 D 、軸向尺寸 Lo ,應滿足聯軸器轉速 n ≤ [n] 。

根據軸徑調整型號

初步選定的聯軸器聯接尺寸,即軸孔直徑 d 和軸孔長度 L ,應符合主、從動端軸徑的要求,否則還要根據軸徑 d 調整聯軸器的規格。主、從動端軸徑不相同是普遍現象,當轉矩、轉速相同,主、從動端軸徑不相同時,應按大軸徑選擇聯軸器型號。新設計的傳動系統中,應選擇符合 GB/T 3852 中規定的七種軸孔型式,推薦采用 J 1 型軸孔型式,以提高通用性和互換性,軸孔長度按聯軸器產品標準的規定。

選擇聯接型式

聯軸器聯接型式的選擇,取決于主、從動端與軸的聯接型式,一般多采用鍵聯接,為統一鍵聯接型式及代號,在 GB/T 3852 中規定了七種鍵槽型式,四種無鍵聯接,用得較多的是 A 型鍵(平鍵單鍵槽)。


聯軸器的選配注意事項

聯軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉速的高低、載荷的大小、被聯接兩部件的安裝精度等、回轉的平穩性、價格等,參考各類聯軸器的特性,選擇一種合用的聯軸器類型。

絕大多數聯軸器均已標準化或規格化。設計者的任務是選用,而不是設計。選用聯軸器的基本步驟如下:

1)所需傳遞的轉矩大小和性質以及對緩沖減振功能的要求。例如,對大功率的重載傳動,可選用齒式聯軸器;對嚴重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉振動的傳動,可選用輪胎式聯軸器等具有高彈性的聯軸器。

2)聯軸器的工作轉速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸,應選用平衡精度高的聯軸器,例如膜片聯軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯軸器等。

3)兩軸相對位移的大小和方向。當安裝調整后,難以保持兩軸嚴格精確對中,或工作過程中兩軸將產生較大的附加相對位移時,應選用撓性聯軸器。例如當徑向位移較大時,可選滑塊聯軸器,角位移較大或相交兩軸的聯接可選用萬向聯軸器等。

4)聯軸器的可靠性和工作環境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯軸器比較可靠;需要潤滑的聯軸器,其性能易受潤滑完善程度的影響,且可能污染環境。含有橡膠等非金屬元件的聯軸器對溫度、腐蝕性介質及強光等比較敏感,而且容易老化。

5)由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因,當安裝調整后,難以保持兩軸嚴格精確對中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當徑向位移較大時,可選滑塊聯軸器,角位移較大或相交兩軸的聯接可選用萬向聯軸器等。當工作過程中兩軸產生較大的附加相對位移時,應選用撓性聯軸器。

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