聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格很多,在正確理解品種、型式、規(guī)格各自概念的基礎上,根據(jù)傳動的需要來選擇聯(lián)軸器,首先從已經(jīng)制訂為標準的聯(lián)軸器中選擇,目前我過制訂為國際和行標的聯(lián)軸器有數(shù)十種,這些標準聯(lián)軸器絕大多數(shù)是通用聯(lián)軸器, 萬向聯(lián)軸器 ,每一種聯(lián)軸器都有各自的特點和適合范圍,基本能夠滿足多種工況的需要,一般情況下設計人員無需自行設計聯(lián)軸器,只有在現(xiàn)有標準聯(lián)軸器不能滿足需要時才自行設計聯(lián)軸器。標準聯(lián)軸器選購方便,價格比自行設計的非標準聯(lián)軸器要便宜很多。在眾多的標準聯(lián)軸器中,正確選擇適合自己需要的聯(lián)軸器,關系到機械產(chǎn)品軸系傳動的工作性能、性、使用壽命、振動、噪聲、節(jié)能、傳動效率、傳動精度、經(jīng)濟性等一系列問題,也關系到機械產(chǎn)品的質(zhì)量。設計人員在選用聯(lián)軸器時應立足于從軸系傳動的角度和需要來選擇聯(lián)軸器,應避免單的只考慮主、從動端聯(lián)接選擇聯(lián)軸器。
一、選擇聯(lián)軸器應考慮的因素
?。ㄒ唬?動力機的機械特性
動力機到工作機之間,通過一個或數(shù)個不同品種型式、規(guī)格的聯(lián)軸器將主、從動端聯(lián)接起來,形成軸系傳動系統(tǒng)。在機械傳動中,動力機不外乎電動機、內(nèi)燃機和氣輪機。由于動力機工作原理和機構不同,其機械特性差別較大,有的運轉(zhuǎn)平穩(wěn),有的運轉(zhuǎn)時有沖擊,對傳動系統(tǒng)形成不等的影響。根據(jù)動力機的機械特性,將動力機分為四類。 萬向聯(lián)軸器 ,見表 1 。
表 1 動力機系數(shù)Kw
動力機類別代號 動力機名稱 動力機系數(shù) Kw 動力機類別代號 動力機名稱 動力機系數(shù) Kw
Ⅰ 電動機、透平 1.0 Ⅲ 二缸內(nèi)燃機 1.4
Ⅱ 四缸及四缸以上內(nèi)燃機 1.2 Ⅳ 單缸內(nèi)燃機 1.6
動力機的機械特性對整個傳動系統(tǒng)有一定的影響,不同類別的動力機,由于其機械特性不同,應選取相應的動力機系數(shù) Kw ,選擇適合于該系統(tǒng)的聯(lián)軸器。動力機的類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本因素,動力機的功率是確定聯(lián)軸器的規(guī)格大小的主要依據(jù)之一,與聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩成正比。固定的機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)中的動力機大都是電動機,運行的機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)(例如船舶、各種車輛等)中的動力機多為內(nèi)燃機,當動力機為缸數(shù)不同的內(nèi)燃機時,必須考慮扭振對傳動系統(tǒng)的影響,這種影響因素與內(nèi)燃機的缸數(shù)、各缸正常工作有關。此時一般應選用彈性聯(lián)軸器,以調(diào)整軸系固有頻率,降低扭振振幅,從而減振、緩沖、保護傳動裝置部件,改善對中性能,提高輸出功率的穩(wěn)定性。
?。ǘ?載荷類別
由于結構和材料不同,用于各個機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)的聯(lián)軸器,其載荷能力差異很大。載荷類別主要是針對工作機的工作載荷的沖擊、振動、正反轉(zhuǎn)、制動、頻繁啟動等原因而形成不同類別的載荷。為便于選用計算,將傳動系統(tǒng)的載荷分為四類,見表 2 。
表 2 載荷類別
載荷類別 載荷狀況 工況系數(shù) K 載荷類別 載荷狀況 工況系數(shù) K
Ⅰ 載荷均勻,工作平穩(wěn) 1~1.5 Ⅲ 重沖擊載荷,頻繁正反轉(zhuǎn) 2.5~2.75
Ⅱ 中等沖擊載荷 1.5~2.5 Ⅳ 特重沖擊載荷,頻繁正反轉(zhuǎn) >2.75
傳動系統(tǒng)的載荷類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本依據(jù)。沖擊、振動和轉(zhuǎn)矩變化較大的工作載荷,應選擇具有彈性元件的撓性聯(lián)軸器即彈性聯(lián)軸器,以緩沖、減振、補償軸線偏移,改善傳動系統(tǒng)工作性能。起動頻繁、正反轉(zhuǎn)、制動時的轉(zhuǎn)矩是正常平穩(wěn)工作時轉(zhuǎn)矩的數(shù)倍,是超載工作,必然縮短聯(lián)軸器彈性元件使用壽命,聯(lián)軸器只允許短時超載,一般短時超載不得超過公稱轉(zhuǎn)矩的 2~3 倍,即 [Tmax] ≥ 2~3T n 。
低速工況應避免選用只適用于中小功率的聯(lián)軸器,例如:彈性套柱銷聯(lián)軸器、芯型彈性聯(lián)軸器、多角形橡膠聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器等;需要控制過載安全保護的軸系,宜選用安全聯(lián)軸器;載荷變化較大的并有沖擊、振動的軸系,宜選擇具有彈性元件且緩沖和減振效果較好的彈性聯(lián)軸器。金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器承載能力高于非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器;彈性元件受擠壓的彈性聯(lián)軸器性高于彈性元件受剪切的彈性聯(lián)軸器。
?。ㄈ?聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速
聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)聯(lián)軸器不同材料允許的線速度和較大外緣尺寸,經(jīng)過計算而確定。不同材料和品種、規(guī)格的聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速的范圍不相同,改變聯(lián)軸器的材料可提高聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速范圍,材料為鋼的許用轉(zhuǎn)速大于材料為鑄鐵的許用轉(zhuǎn)速。用于 n>5000r/min 工況條件的聯(lián)軸器,應考慮聯(lián)軸器外緣離心力和彈性元件變形等影響因素,并應作動平衡。高速時不應選用非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器,高速時形成彈性元件變形,宜選用高精度的撓性聯(lián)軸器,目前國外用于高速的聯(lián)軸器不外乎膜片聯(lián)軸器和高精度鼓形齒式聯(lián)軸器。 萬向聯(lián)軸器