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爪型联轴器能精确定位又能减振

来源:原创 作者:迈凯联轴器 时间:2016-10-15 10:07:01 浏览量:

爪型联轴器能精确定位又能减振


机床的精确定位要求传动必须有扭向的刚度,亦意味着必须采用刚性联轴器,但绝大多数的刚性联轴器又往往不能减振。现在向大家介绍一种既有刚性又能减振的联轴器。

    当今的直线传动,如CNC机床、激光切割机、铣床和机械手等均要求既定位精确,同时操作时无振动、运转平稳。在设计时,设计师会逐一选择优质的元件——电机、滚珠丝杠、主轴、工作台和轴承、联轴器,并校核每个元件,确保整个传动系统有相当的刚度,以达到精确定位的要求。设计师可能选择螺旋形或波纹管联轴器,因为其扭向刚度是爪型联轴器的5~6倍,而担心爪型联轴器有弹性变形,不能保证精度。下面的对比计算可以消除人们对此的顾虑,爪形联轴器的刚度对于整个系统的影响远远小于“5~6”倍的概念。

    整个传动系统还要求消除振动,振动可能造成定位的偏差,破坏工件的表面。在这种情况下,采用中间弹性体的爪形联轴器,可减少振动,在刚度和减振中达到一个完美的平衡点。

    爪型联轴器国内通常称为“梅花型联轴器”。由两个全等铝制或钢制的爪形轴套,在圆周方向上相互错开半个齿距,其间装有一个预应力的渐开线梅花形弹性体,弹性体内的预应力可保证正、反向传动无齿隙,定位精确。同时,梅花型弹性体可以吸收传动中产生的振动。爪型联轴器中的弹性体可以减震,同时这种扭向刚性联轴器保证精确的定位。

联轴器的装配方法

在联轴器装配中关键要掌握联轴器在轴上的装配、联轴器所联接两轴的对中、零部件的检查及按图纸要求装配联轴器等环节。 
一、找正的方法 
联轴器找正时,主要测量同轴度(径向位移或径向间隙)和平行度(角向位移或轴向间隙),根据测量时所用工具不同有四种方法。 
    (1)利用直角尺测量联轴器的同轴度(径向位移),利用平面规和楔形间隙规来测量联轴器的平行度(角向位移),这种方法简单,应用比较广泛,但精度不高,一般用于低速或中速等要求不太高的运行设备上。
   (2)直接用百分表、塞尺、中心卡测量联轴器的同轴度和平行度。调整的方法:通常是在垂直方向加减主动机(电机)支脚下面的垫片或在水平方向移动主动机位置的方法来实现。 
二、联轴器在轴上的装配方法 
联轴器在轴上的装配是联轴器安装的关键之一。联轴器与轴的配合大多为过盈配合,联接分为有键联接和无键联接,联轴器的轴孔又分为圆柱形轴孔与锥形轴孔两种形式。装配方法有静力压入法、动力压入法、温差装配法及液压装配法等。 
(1)静力压入法:这种方法是根据装配时所需压入力的大小不同、采用夹钳、千斤顶、手动或机动的压力机进行,静力压入法一般用于锥形轴孔。由于静力压入法受到压力机械的限制,在过盈较大时,施加很大的力比较困难。同时,在压入过程中会切去联轴器与轴之间配合面上不平的微小的凸峰,使配合面受到损坏。因此,这种方法一般应用不多。 
(2)动力压入法:这种方法是指采用冲击工具或机械来完成装配过程,一般用于联轴器与轴之间的配合是过渡配合或过盈不大的场合。装配现场通常用手锤敲打的方法,方法是在轮毂的端面上垫放木块或其他软材料作缓冲件,依靠手锤的冲击力,把联轴器敲入。这种方法对用铸铁、淬火的钢、铸造合金等脆性材料制造的联轴器有局部损伤的危险,不宜采用。这种方法同样会损伤配合表面,故经常用于低速和小型联轴器的装配。 
 (3)温差装配法:用加热的方法使联轴器受热膨胀或用冷却的方法使轴端受冷收缩,从而能方便地把轮联轴器装到轴上。这种方法比静力压入法、动力压入法有较多的优点,对于用脆性材料制造的轮毂,采用温差装配法是十分合适的。温差装配法大多采用加热的方法,冷却的方法用的比较少。加热的方法有多种,有的将轮毂放入高闪点的油中进行油浴加热或焊枪烘烤,也有的用烤炉来加热,装配现场多采用油浴加热和焊枪烘烤。油浴加热能达到的最高温度取决于油的性质,一般在200℃以下。采用其他方法加热轮毂时,可以使联轴器的温度高于200℃,但从金相及热处理的角度考虑,联轴器的加热温度不能任意提高,钢的再结晶温度为430℃。如果加热温度超过430℃,会引起钢材内部组织上的变化,因此加热温度的上限必须小于为430℃。为了保险,所定的加热温度上限应在为400℃以下。至于联轴器实际所需的加热温度,可根据联轴器与轴配合的过盈值和联轴器加热后向轴上套装时的要求进行计算。 
(4)装配后的检查:联轴器在轴上装配完后,应仔细检查联轴器与轴的垂直度和同轴度。一般是在联轴器的端面和外圆设置两块百分表,盘车使轴转动时,观察联轴器的全跳动(包括端面跳动和径向跳动)的数值,判定联轴器与轴的垂直度和同轴度的情况。不同转速、不同型式的联轴器对全跳动的要求值不同,联轴器在轴上装配完后,必须使联轴器全跳动的偏差值在设计要求的公差范围内,这是联轴器装配的主要质量要求之一。造成联轴器全跳动值不符合要求的原因很多,首先可能由于加工造成的误差。而对于现场装配来说,由于键的装配不当引起联轴器与轴不同轴。键的正确安装应该使键的两侧面与键槽的壁严密贴合,一般在装配时用涂色法检查,配合不好时可以用锉刀或铲刀修复使其达到要求。键顶部一般有间隙,约在0.1-0.2mm左右。 
高速旋转机械对于联轴器与轴的同轴度要求高,用单键联接不能得到高的同轴度,用双键联接或花键联接能使两者的同轴度得到改善。 
三、联轴器的安装 
联轴器安装前先把零部件清洗干净,清洗后的零部件,需把沾在上面的油擦干。在短时间内准备运行的联轴器, 擦干后可在零部件表面涂些透平油或机油,防止生锈。对于需要过较长时间投用的联轴器,应涂以防锈油保养。 
    对于应用在高速旋转机械上的联轴器,一般在制造厂都做过动平衡试验,动平衡试验合格后画上各部件之间互相配合方位的标记。在装配时必须按制造厂给定的标记组装,这一点是很重要的。如果不按标记任意组装,很可能发生由于联轴器的动平衡不好引起机组振动的现象。另外,这类联轴器法兰盘上的联接螺栓时经过承重的,使每一联轴器上的联接螺栓能做到重量基本一致。如大型离心式压缩机上用的齿式联轴器,其所用的联接螺栓互相之间的重差一般小于0.05g。因此,各联轴器之间的螺栓不能任意互换,如果要更换联轴器联接螺栓的某一个,必须使它的重量与原有的联接螺栓重量一致。此外,在拧紧联轴器的联接螺栓时,应对称、逐步拧紧,使每一联接螺栓上的锁紧力基本一致,不至于因为各螺栓受力不均而使联轴器在装配后产生歪斜现象,有条件的可采用力矩扳手。 
    对于刚性可移式联轴器,在装配完后应检查联轴器的刚性可移件能否进行少量的移动,有无卡涩的现象。 
    各种联轴器在装配后,均应盘车,看看转动是否良好。总之,联轴器的正确安装能改善设备的运行情况,减少设备的振动,延长联轴器的使用寿命。

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