膜片聯軸器不對中量的影響和傳動精度
膜片組由數量的薄不銹鋼涂層膜片疊合而成,通過它來傳遞轉矩和運磯聯軸器所連接的兩軸,由于制造和安裝誤差、承載變形、熱變形以及機座下沉等原因,軸線間會產生某種程度的軸向、角向、徑向偏概軸線的相對偏移會在軸、軸承和聯軸器上引起附加載荷,使機組工作條件膜片聯軸器能通過膜片的撓性來吸收軸線間的三向偏移,工作條件膜片聯軸器能傳遞大的轉矩,而且具有結構簡單、加工方便、不需潤滑等優點,因而普遍應用于艦船、石油化工、機械制造等區域。
分析了不對中量對對稱轉子系統軸承動靜特性和系統固有特性的影響,主要結論如下:
1、系統的穩定性在膜片聯軸器兩側軸承處的不對中量作用下有的趨勢。在不對中量的影響下,系統的小對數衰減率減小,失穩轉速下降。
2、聯軸器兩側和系統兩端軸承處的不對中量對系統支承負荷分配的影響是不同的。聯軸器兩側支承的負荷分配隨該處不對中量的增加而增大,而在系統兩端軸承處不對中量的影響下減小。而系統兩端軸承處的負荷分配隨聯軸器兩側支承處的不對中量的增加而減小,而在自身處的不對中量的影響下有所增大。由于膜片聯軸器的隔振功能使一跨轉子系統支承處的不對中量對另一跨轉子軸承的動靜特性影響小。
3、系統的固有特性在不對中量的作用下發生改變,其中特征值的實部的相應值減小,而虛部增加,而且系統的前幾階模態不在呈現出對稱或反對稱的特性,以其中一跨轉子的變形為主,另外一跨幾乎不發生變形。
膜片聯軸器在制作的過程中較少是由一個膜片以及兩個半聯軸器進行組成,采用的膜片用銷釘緊固在軸套上一般不會松動或引起膜片和軸套之間的反沖。膜片聯軸器中間有一個或兩個剛性元件,兩邊再連在軸套上。單膜片聯軸器和雙膜片聯軸器的不同之處是處理各種偏差能力的不同,鑒于其需要膜片能復雜的彎曲,所以單膜片聯軸器不太適應偏心,而雙膜片聯軸器可以同時曲向不同的方向,以此來補償偏心。膜片聯軸器在理論是傳遞轉矩比大,但需要在潤滑和密封良好的條件下才能長時間工作,且需經常檢查密封狀況,注潤滑油或潤滑脂,維護工作量大,增加了輔助工時,減少了工作時間,影響生產效益。各個地區已普通選用使用壽命不錯、不用潤滑和維護的膜片聯軸器取代鼓形齒式聯軸器,不僅提升了經濟效益,還可凈化工作環境,膜片聯軸器緩沖減振效果不錯。
膜片聯軸器在生產過程中,會由于制造、安裝誤差或工作時的變形等原因,不可能被連接的兩軸嚴格對中時,宜采用撓性聯軸器,這類聯軸器具有位移補償能力,允許兩軸線在安裝及運轉時有限度的相對位移或偏斜。膜片聯軸器主要是由膜片的剛性彈性元件組成,所以才稱之為金屬撓性元件聯軸器。在選用膜片材質時,要304不銹鋼薄片,否則會影響到聯軸器的使用壽命。
膜片聯軸器的安裝應當嚴格按照安裝說明進行安裝,特別是在安裝鉸制孔螺栓時要注意應當反正交錯的安裝(換膜片時也要注意不要按錯),這樣才能使膜片聯軸器安裝結實,不然容易造成膜片聯軸器損壞,影響膜片聯軸器使用壽命。
決定膜片壽命的影響因素主要有應力幅和平均應力兩個方面,影響大的為應力幅的數值。應力幅是指動態應力角向位移引起的彎曲應力幅,平均應力是指3種靜態應力礴膜應力、離心應力、軸向偏差應力)的組合應力。實際工作中轉速和轉矩的變化、安裝誤差的調整等均會對實際壽命產生明顯影響。另外,膜片的制造缺陷也會影響其壽命。從應力數值上看,角向和軸向安裝偏差應力遠大于工作載荷所產生的薄膜應力和離心慣性應力。因而,影響膜片疲勞壽命的決定因素是安裝偏差引起的附加應力。在實際工作中,應盡可能提升膜片聯軸器的安裝精度,即減少軸向位移量和角向位移量,以延長膜片工作壽命。
膜片聯軸器采用奧氏體不銹鋼膜片,可以在傳扭的同時承受大的變形,從而補償兩軸的不對中。非金屬彈性聯軸器受非金屬彈性元件低強度和易老化的制約,不僅壽命短,而且補償能力小。齒式聯軸器受齒面相對滑移速度和潤滑條件的制約俱資料介紹,齒面的相對滑移速度應不大于0.12m/s角向補償能力很小。因此,非金屬彈性聯軸器和齒式聯軸器安裝找正要求較不錯。一旦不對中超出許可范圍,就會造成聯軸器的失效。
膜片聯軸器的傳動精度:
1、選型需要膜片聯軸器的傳動精度。膜片聯軸器在用于以傳遞運動為主的軸系傳動或小轉矩的軸系傳動時,要求中等水平,可以選擇以橡膠等非金屬材料。
2、膜片聯軸器的傳動精度很高,較適宜用于大轉矩和傳遞動力的軸系傳動中。要求膜片聯軸器能適應主動軸較不錯的轉速。
3、小轉矩和以傳遞運動為主的軸系傳動,要求膜片聯軸器具有較不錯的傳動精度,宜選用金屬彈性元件的撓性膜片聯軸器。大轉矩和傳遞動力的軸系傳動,對傳動精度亦有要求,高轉速時,應避免選用非金屬彈性元件彈性膜片聯軸器和可動元件之間有間隙的撓性膜片聯軸器,宜選用傳動精度不錯的膜片膜片聯軸器。