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联轴器的种类和特性(2)

2022-03-06    作者:未知    来源:网络文摘

2.有弹性元件的挠性联轴器

  如前所述,这类联轴器因装有弹性元件,不仅可以补偿两轴间的相对位移,而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量愈多,则联轴器的缓冲能力愈强;弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大、则联轴器的减振能力愈好。这类联轴器目前应用很广,品种亦愈来愈多。
  制造弹性元件的材料有非金属和金属两种。非金属有橡胶、塑料等,其特点为质量小,价格便宜,有良好的弹性滞后性能,因而减振能力强。金属材料制成的弹性元件(主要为各种弹簧)则强度高、尺寸小而寿较长。

  联轴器在受到工作转矩T以后,被联接两轴将因弹性元件的变形而产生相应的扭转角联轴器的种类和特性 图1联轴器的种类和特性 图2与T成正比关的弹性元件为定刚度,不成正比的为变刚度。非金属材料的弹性元件都是变刚度的,金属材料的则由其结构不同可有变刚度的与定刚度的两种。常用非金属材料的刚度多随载荷的增大而增大,故缓冲性好,特别适用于工作载荷有较大变化的机器。

1)弹性套柱销联轴器
  这种联轴器的构造与凸缘联轴器相似,只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。因为通过蛹状的弹性套传递转矩,故可缓冲减振。弹性套的材料常用耐油橡胶,并作成截面形状如图中网纹部分所示,以提高其弹性。半联轴器与轴的配合孔可作成圆柱形或圆锥形。
  半联轴器的材料常用HT200,有时也采用35号钢或ZG270-500;柱销材料多用35号钢。这种联轴器可按标准(GB/T4323-1984)选用,必要时应按下式验算弹性套与孔壁间挤压应力σp和柱销弯曲应力σb。即

联轴器的种类和特性 图3   

联轴器的种类和特性 图4

式中:Tca—计算转矩[参见式],N·m;
   z —柱销数目;
   D1—柱销中心所在的圆直径,mm;
   [σ]p—许用挤压应力,对橡胶弹g套,[σ]p=2MPa;

    联轴器的种类和特性 图5

联轴器的种类和特性 图6

g[σ]b—柱销的许用弯曲应力,[σ]b=0.25[σ]s,[σ]s为柱销材料的屈服极限,MPa;

   d、s、L见图,mm。

  这种联轴器制造容易,装拆方便,成本较低,但弹性套易磨损,寿命较短。它适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。

2)弹性柱销联轴器

  这种联轴器的结构见下图,工作时转矩通过 两半联轴器及中间的尼龙柱销而传给从动轴。为了防止柱销脱落,在半联轴器的外侧,用螺钉固定了挡板。
  这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似,但传递转矩的能力很大,结构更为简单,安装、制造方便,耐久性好,也有一定的缓冲和吸振能力,允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移,适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合,由于尼龙
柱销对温度较敏感,故使用温度限制在-20~+70℃的范围内。

联轴器的种类和特性 图7联轴器的种类和特性 图8

3)星形弹性联轴器

    如下图所示,两半联轴器1、3上均制有凸牙,用橡胶等类材料制成的星形弹性件2,放置在两半联轴器的凸牙之间。工作时,星形弹性件受压缩并传递转矩。这种联轴器允许轴的径向位移为0.2mm,偏角位移为1°30'。因为弹性件只受压不受拉,工作情况有所改善,故寿命较长。

联轴器的种类和特性 图9

图<星形弹性联轴器>

4)梅花形弹性联轴器

  这种联轴器如下图所示,其结构形式及工作原理与星形弹性联轴器相似,但半联轴器与轴配合的孔可作成圆柱形或圆锥形,并以梅花形弹性件取代星形弹性件。弹性件可根据使用要求选用不同硬度的聚氨酯橡胶、铸型尼龙等材料制造。工作温度范围为-35~+80℃,短时工作温度可达100℃,传递的公称转矩为16~25000N·m。


联轴器的种类和特性 图10
图<梅花形弹性联轴器>


5)轮胎式联轴器

    轮胎式联轴器如下图所示,用橡胶或橡胶织物制成轮胎状的弹性元件1,两端用压板2及螺钉3分别压在两个半联轴器4上。这种联轴器富有弹性,具有良好的消振能力,能有效地降低动载荷和补偿较大的轴向位移,而且绝缘性能好,运转时无噪声。缺点是径向尺寸较大;当转矩较大时,会因过大扭转变形而产生附加轴向载荷。为了便于锱洌有时将轮胎开出径向切口5,但这时承载能力要显著降低。

联轴器的种类和特性 图11

6) 膜片联轴器

    膜片联轴器的典型结构如下图。其弹性元件为一定数量的很薄的多边环形(或圆环形)金属膜片叠合而成的膜片组,在膜片的圆周上有若干个螺栓孔,用铰制孔用螺栓交错间隔与半联轴器相联接。这样将弹性元件上的弧段分为交错受压缩和受拉伸的两部分,拉伸部分传递转矩,压缩部分趋向皱折。当机组存在轴向、径潞徒俏灰剖保金属膜片便产生波状变形。
  这种联轴器结构比较简单,弹性元件的联接没有间隙,不需润滑,维护方便,平衡容易,质量小,对环境适应性强,但扭转弹性较低,缓冲减振性能差,主要用于载荷比较平稳的高速传动。

联轴器的种类和特性 图12

联轴器的种类和特性 图13
联轴器的种类和特性 图14
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