编辑本段平衡问题 联轴器由于种种原因使其质心或惯性主轴与其加转轴线不重合,在运转时将产生不平衡离心惯性力、离心惯性偶力和动挠度(振型)的现象,称为转子的不平衡现象,这种不平衡现象必然引起轴系的振动,从而影响机器的正常工作和使用寿命,因而对其必须加以重视。不平衡的程度(不平衡量U)通常用转子的质量m和质心到转子回转轴线距离r的乘积mr来表达,称为质径积。也有用单位质量的质径积来表达的,称为偏心距e(不是几何意义上的偏心。)质径积mr是一个与转子质量有关的相对量,而偏心距e是一个与转子质量无关的量。前者比较直观,常用于具体给定转子的平衡操作,后者用于衡量转子平衡的优劣或检测平衡精度,联轴器的平衡等级标准即按e来评定。对于挠性转子则用振型偏心距(第n阶振型)en=Un/mn,Un、mn分别为第n阶振型和阶模态质量。 为了纠正或较大限度地减少联轴器的不平衡量,应根据需要选择适当的平衡等级,并在产品制造完成及在机器上安装完成后,在联轴器的平衡(校正)平面上,通过增加或减少适当质量的方法,使之达到平衡等级要求。这个工艺过程称为平衡校正,简称平衡。编辑本段相对位移 联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、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(a)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。编辑本段类型与特点类型
常用的精密联轴器有:弹性联轴器,膜片联轴器,波纹管联轴器,滑块联轴器,梅花联轴器,刚性联轴器。
特点
1.弹性联轴器 (1)一体成型的金属弹性体 (2)零回转间隙、可同步运转 (3)弹性作用补偿径向、角向和轴向偏差 (4)高扭矩刚性和卓越的灵敏度 (5)顺时针和逆时针回转特性完全相同 (6)免维护、抗油和耐腐蚀性 (7)有铝合金和不锈钢材料供选择 (8)固定方式主要有顶丝和夹紧两种。 2.膜片联轴器 (1)高刚性、高转矩、低惯性 (2)采用环形或方形弹性不锈刚片变形 (3)大扭矩承载,高扭矩刚性和卓越的灵敏度 (4)零回转间隙、顺时针和逆时针回转特性相同 (5)免维护、抗油和耐腐蚀性 (6)双不锈钢膜片可补偿径向、角向、轴向偏差,单膜片则不能补偿径向偏差。 3.波纹管联轴器 (1)无齿隙、扭向刚性、连接、耐腐蚀性、耐高温 (2)免维护、抗油,波纹管形结构补偿径向、角向和轴向偏差,偏差存在的情况下也可保持等速作动 (3)顺时针和逆进针回转特性完全相同 (4)波纹管材质有磷青铜和不锈钢供选择 (5)可适合用于精度和稳定性要求较高的系统。 4.滑块联轴器 (1)无齿隙的连接,用于小扭矩的测量传动结构简单 (2)使用方便、容易安装、节省时间、尺寸范围广、转动惯量小,便于目测检查 (3)抗油腐蚀,可电气绝缘,可供不同材料的滑块弹性体选择 (4)轴套和中间件之间的滑动能容许大径向和角向偏差,中间件的特殊凸点设计产生支撑的作用,容许较大的角度偏差,不产生弯曲力矩,侃轴心负荷降至较低。 5.梅花联轴器 (1)紧凑型、无齿隙,提供三种不同硬度弹性体 (2)可吸收振动,补偿径向和角向偏差 (3)结构简单、方便维修、便于检查 (4)免维护、抗油及电气绝缘、工作温度20℃-60℃ (5)梅花弹性体有四瓣、六瓣、八瓣和十瓣 (6)固定方式有顶丝,夹紧,键槽固定。 6.刚性联轴器 (1)重量轻,超低惯性和高灵敏度 (2)免维护,抗油和耐腐蚀性 (3)无法容许偏心,使用时应让轴尽量外露 (4)主体材质可选铝合金/不锈钢 (5)固定方式有夹紧、顶丝固定。 联轴器主要用途(供参考) 弹性联轴器:适用于旋转编码器、步进电机 膜片联轴器:适用于伺服电机、步进电机 波纹管联轴器:适用于伺服电机 滑块联轴器:适用于普通微型电机 梅花联轴器:适用于伺服电机、步进电机 刚性联轴器:适用于伺服电机、步进电机。编辑本段选用程序 1.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标准、机械行业标准以及获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需自己设计联轴器。 2.选择联轴器品种、型式。了解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。根据配套主机的需要选择联轴器的结构型式,当联轴器与制动器配套使用时,宜选择带制动轮或制动盘型式的联轴器;需要过载保护时,宜选择安全联轴器;与法兰联接时,宜选择法兰式;长距离传动,联接的轴向尺寸较大时,宜选择接中间轴型或接中间套型。 3.联轴器转矩计算。传动系统中动力机的功率应大于工件机所需功率。根据动力机的功率和转速可计算得到与动力机相联接的高速端的理论短矩T;根据工况系数K及其他有关系数,可计算联轴器的计算转矩Tc。联轴器T与n成反比,因此低速端T大于高速端T。 4.初选联轴器型号。根据计算转矩Tc,从标准系列中可选定相近似的公称转矩Tn,选型时应满足Tn≥Tc。初步选定联轴器型号,从标准中可查得联轴器的许用转速[n]和较大径向尺寸D、轴向尺寸L0,就满足联轴器转速n≤[n]。 5.根据轴径调整型号。初步选定的联轴器联接尺寸,即轴孔直径d和轴孔长度L,应符合主、从动端轴径的要求,否则还要根据轴径d调整联轴器的规格。主、从动端轴径不相同是普通现象,当转矩、转速相同,主、从动端轴径不相同时,应按大轴径选择联轴器型号。新设计的传动系统中,应选择符合GB/T3852中规定的七种轴孔型式,推荐采用J1型轴孔型式,以提高通用性和互换性,轴孔长度按联轴器产品标准的规定。 6.选择联接型式。联轴器联接型式的选择取决于主、从动端于轴的联接型式,一般采用键联接,为统一键联接型式及代号,在GB/T3852中规定了七种键槽型式,四种无键联接,用得较多的是A型键。 7.选定联轴器品种、式、规格。根据动力机和联轴器载荷类别、转速、工作环境等综合因素,选定联轴器品种;根据联轴器的配套、联接情况等因素选定联轴器型式;根据公称转矩、轴孔直径与轴孔长度选定规格。为了轴和键的强度,在选定联轴器型号后,应对轴和键强度做校核验算,以后确定联轴器的型号。