联轴器的基本作用和弹性联轴器的优点
联轴器当所传递的扭矩超过限定值时,其中的联接件被折断、分离或打滑,使传动中断或限制扭矩的传递,保护机器的重要机件不受损坏。
联轴器是联接两轴或轴和回转件,在传递运动和动力过程中一同回转而不脱开的一种装置。此外,联轴器还具有补偿两轴相对位移、缓冲和减振以及防护功能。机车驱动系统联轴器是机车转向架驱动系统的重要组成部分,它将牵引电机轴和齿轮轴联接在一起,从而实现将牵引电机的扭矩通过传动部分传递到轮对。
区动系统中的联轴器主要所起的基本作用为:(1)同心轴间力矩传递;(2)适应轴肩间的径向、轴向、及偏角三向变位;(3)提供驱动轴系的弹性,以降低传动噪声;为驱动装置总成的装配提供便利。
联轴器的型式很多,至今尚无标准的分类方法,一般可将联轴器分成三类:普通联轴器它可分为刚性联轴器和弹性联轴器两种,刚性联轴器又可分为固定式和可移式的,而弹性联轴器可分为金属弹性元件的和非金属弹性元件的两种。这类联轴器只是在被联接的机器停机时,用拆卸方法才能将两轴分开。
弹性联轴器对于扭转振动的贡献主要在于联轴器中的弹性元件。这些弹性元件是用橡胶、聚氨醋和尼龙等材料制成。橡胶等非金属与金属材料相比具有如下优点:弹性模量范围大容易获得不同刚度的弹性元件;质量轻、内摩擦大、阻尼有力的、单位体积储存的变形能量多、无机械摩擦、无需润滑等。正是由于弹性材料的这些特性,是弹性模量范围大,相比较金属材料,其刚度小弹性大的特点使其在轴系运转过程中,虽然对于横向和弯曲振动的减少有着大的贡献,但是也带来了扭转动振的增加。
由于前文所述,旋转机械在变速过程中,振动信号是一种非平稳信号,守旧的傅利叶分析的方法不适用于分析这种情况的信号,所以,人们着手研讨旋转机械扭转振动信号的特点,提出新的解决办法。
由于旋转机械的扭转振动的共同特点是:转速高,功率大。根据这一特点,寻找一种能够清晰、准确、适应转速变化的快易和的分析法。由于旋转机械在转动的过程中,虽然由于速度的变化导致每周旋转的时间存在不同,但是转轴每转一周所转过的角度都是360度,因此,根据这个特点,如果能够将时域的等时间间隔采样转换成等角度间隔的采样,那么无论转速如何变化,等角度采样间隔不变,转轴每转一周的采样点数仍然不变,这样就把转轴扭转振动的非平稳信号重新转化成平稳信号,利用傅利叶分析的方法重新适用起来,这种方法就是阶次分析的方法。
弹性联轴器具有补偿位移的特性,降低了由于轴线位移引起的附加载荷,提升了传动装置的工作平稳性,从而延长了传动装置的使用寿命。弹性联轴器是在直齿齿轮联轴器的基础上,消化吸收技术而的新型弹性联轴器。它是由齿厚呈腰鼓形的外齿轴套和与其相配的内齿圈组成的啮合付联结两轴的,适于重载和需要轴线位移补偿的两轴传动。在一般情况下,要求被联结的两轴同心,而且在运转过程中继续保持同心状态是不可能的,因为有安装误差,轴承磨损,受力变形,基础下沉等致使轴线产生径向、角向位移。
弹性联轴器与其它产品相比有哪些优点?
1、外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形,所谓鼓形齿即为将外齿制成球面,球面中心在齿轮轴线上,齿侧间隙较一般齿轮大,弹性联轴器可允许大的角位移(相对于直齿联轴器),可改进齿的接触条件,提升传递转矩的能力,延长使用寿命。
2、弹性联轴器零件结构图作为一种传动装置的弹性联轴器是由普通直齿联轴器发展演变而来的,弹性联轴器在许多的工业我国已有种种标准及系列产品,由两个鼓形外齿套与一对直齿内齿齿圈等零件组成。
3、靠内,外齿的啮合传递转矩,并通鼓形外齿套的直齿的内齿圈的轴线摆动(称角向位移)来补偿俩传动轴线的相对偏移。齿长方向的鼓度越大,其角向位移越大,一般使用推荐1°~1.5°,而旧的齿轮联轴器只允许0.5°。
4、因此逐步取代直齿联轴器,并普遍用于冶金机械,重型、矿山机械,起重、运输机械等传动。弹性联轴器径向尺寸小,承载能力大,常用于低速重载工况条件的轴系传动,并经动平衡的弹性联轴器可用于传动,如燃汽轮机的轴系传动。
5、从弯曲强度和承载能力来看,在相同的工作条件下弹性联轴器传递扭矩可提升15~20%。齿长方向的鼓度,使齿对接触情况好,因此弹性联轴器有传动能力大、角位移大、传动平稳、速率不错、寿命不错等优点。