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聯(lián)軸器的選擇

 共同成長888 2015-05-06

絕大多數(shù)聯(lián)軸器均已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化(見有關(guān)手冊)。設(shè)計者的任務(wù)是選用,而不是設(shè)計。選用聯(lián)軸器的基本步驟如下:
 選擇聯(lián)軸器的類型
  根據(jù)傳遞載荷的大小,軸轉(zhuǎn)速的高低,被聯(lián)接兩部件的安裝精度等,參考各類聯(lián)軸器特性,選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時可考慮以下幾點(diǎn):
  1) 所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)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(lián)軸器;對嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動,可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。
  2) 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸,應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器,例如膜片聯(lián)軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。
  3) 兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格精確對中,或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時,應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時,可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。
  4) 聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器此較可靠;需要潤滑的聯(lián)軸器,其性能易受潤滑完善程度的影響,且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感,而且容易老化。
  5)聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿足便用性能的前提下,應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單,而且裝拆方便,可用于低速、剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器(例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等),由于具有良好的綜合能力,廣泛適用于一般的中、小功率傳動。

計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩
  由于機(jī)器起動時的動載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)過載,所以應(yīng)當(dāng)按軸可能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩作為計算轉(zhuǎn)矩Tca。計算轉(zhuǎn)矩按下式計算:          
  式中T為公稱轉(zhuǎn)矩,N·m;KA為工作情況系數(shù),見下表。

工作情況系數(shù) KA

工作機(jī)
KA
原動機(jī)
分類
工作情況及舉例
電動機(jī),汽輪機(jī)
四缸和四缸以上內(nèi)燃機(jī)
雙缸內(nèi)燃機(jī)
單缸內(nèi)燃機(jī)
I
轉(zhuǎn)矩變化很小,如發(fā)電機(jī),小型通風(fēng)機(jī),小型離心泵
1.3
1.5
1.8
2.2
II
轉(zhuǎn)矩變化小,如透平壓縮機(jī),木工機(jī)床,運(yùn)輸機(jī)
1.5
1.7
2.0
2.4
III
轉(zhuǎn)矩變化中等,如攪拌機(jī),增壓泵,有飛輪的壓縮機(jī),沖床
1.7
1.9
2.2
2.6
IV
轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷中等,如織布機(jī),水泥攪拌機(jī),拖拉機(jī)
1.9
2.1
2.4
2.8
V
轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大,如造紙機(jī),挖掘機(jī),起重機(jī),碎石機(jī)
2.3
2.5
2.8
3.2
VI
轉(zhuǎn)矩變化大并有極強(qiáng)烈沖擊載荷,如壓延機(jī),無飛輪的活塞泵,重型初軋機(jī)
3.1
3.3
3.6
4.0

確定聯(lián)軸器的型號
    根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩及所選的聯(lián)軸器類型,按照:Tca≤[T]  

    的條件由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中選定該聯(lián)軸器型號。上式中的[T]為該型號聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩?! ?br style="word-break: break-all;">校核最大轉(zhuǎn)速
  被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速n不應(yīng)超過所選聯(lián)軸器允許的最高轉(zhuǎn)速nmax,即n≤nmax

協(xié)調(diào)軸孔直徑
  多數(shù)情況下,每一型號聯(lián)軸器適用的軸的直徑均有一個范圍。標(biāo)準(zhǔn)中或者給出軸直徑的最大和最小值,或者給出適用直徑的尺寸系列,被聯(lián)接兩鈾的直徑應(yīng)當(dāng)在此范圍之內(nèi)。一般情況下被聯(lián)接兩軸的直徑是不同的,兩個軸端的形狀也可能是不同的,如主動軸軸端為圓柱形,所聯(lián)接 的從動軸軸端為圓錐形。
規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度
  根據(jù)所選聯(lián)軸器允許軸的相對位移偏差,規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度。通常標(biāo)準(zhǔn)中只給出單項位移偏差的允許值。如果有多項位移偏差存在,則必須根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸大小計算出相互影響的關(guān)系,以此作為規(guī)定部件安裝精度的依據(jù)。
進(jìn)行必要的校核
  如有必要,應(yīng)對聯(lián)軸器的主要傳動零件進(jìn)行強(qiáng)度校核。使用有非金屬彈性元件的聯(lián)軸器時,還應(yīng)注意聯(lián)軸器所在部位的工作溫度不要超過該彈性元件材料允許的最高溫度。

例題 某車間起重機(jī)根據(jù)工作要求選用一電動機(jī),其功率P=10kW,轉(zhuǎn)速n=960r/min,電動機(jī)軸伸的直徑d=42mm,試選擇所需的聯(lián)軸器(只要求與電動機(jī)軸伸聯(lián)接的半聯(lián)軸器滿足直徑要求)。
[解]

  1.類型選擇
  為了隔離振動與沖擊,選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。
  2.載荷計算
  公稱轉(zhuǎn)矩       N·m
由表<工作情況系數(shù) KA>查得KA=2.3,故由式(14-3)得計算轉(zhuǎn)矩為
            N·m
  3.型號選擇
  從GB4323-1984中查得TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為250N·m,許用最大轉(zhuǎn)速為3800r/min,軸徑為32~42mm之間,故合用。
  其余計算從略。

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