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联轴器选型指南
时间:2019-03-24
联轴器选型指南
一、联轴器的功能、类型、主要用途
联轴器是将两轴轴向联接起来并传递扭矩及运动的部件并具有一定的补偿两轴偏移的能力,为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷,联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。联轴器有时也兼有过载安全保护作用。
联轴器是在机械设备中联接两个传动部件的纽带,是工业传动的一个重要组成部份。根据不同的类型、性能、用途可以分为以下几大类:
1、根据类型分为以下最常见几类:
金属膜片联轴器:适用于伺服电机、编码器、行星减速机、滚珠丝杆、压缩机、混合机、造纸机械、机器人等机械设备。
梅花型联轴器:适用于编码器、伺服系统、马达主轴传动、包装机械、机床传动、泵等机械。
波纹管联轴器:适用于编码器、数控机床、定位系统、滚珠丝杆、分度盘、行星齿轮减速机。
弹簧联轴器:适用于旋转编码器、步进马达、丝杆等。
平行式联轴器:适用于步进电机、编码器、丝杆等连接。
十字滑块联轴器:适用于转速计、编码器、丝杆、机床等机械。
2、根据性能分类主要有:刚性联轴器、大扭矩联轴器、微型联轴器、高精度联轴器、高弹性联轴器、精密型联轴器。
3、 根据用途分类主要有:伺服电机联轴器、编码器联轴器、步进电机联轴器、发动机联轴器、数控设备 联轴器、印刷设备联轴器、纺织机械联轴器、重型设备联轴器、包装设备联轴器、化工设备联轴器、泵联轴器。
联轴器的正确选用与机械产品的质量有着密切关系。在正确理解品种、类型、规格及各自概念的基础上,根据传动的需要来正确选用联轴器,首先从标准型中选择联轴器,标准型联轴器绝大多数具有通用性,每一种联轴器都有各自的特点和适合使用范围,能够满足多种情况下的选用,一般情况下无需自行更改联轴器的尺寸及材质,只有在现有标准型联轴器不能满足需要时才根据具体要求来设计联轴器。在众多的标准型联轴器中,正确选择符合需要的联轴器,关系到机械产品轴传动的性能,如可靠性、使用寿命、振动、噪声、节能、传动效率、传动精度、经济性等一系列问题,也关系到机械产品的质量。设计人员在选用联轴器时应立足于从轴传动及设备特性需要来选择联轴器,应避免误选或不正确选用联轴器而影响设备工作质量,不能单纯考虑主、从动端联接选择联轴器。
二、选择联轴器的考虑因素
1、动力机的机械特性
动力机到工作机之间,通过一个或数个不同品种型号、规格的联轴器将主、从动端联接起来,形成轴系传动系统。由于动力机工作原理和机构不同,其机械特性差别较大,对传动系统形成不等的影响。不同类别的动力机,由于其机械特性不同,应选取相应的动力机系数KW,选择适合于该系统的最佳联轴器。动力机的类别是选择联轴器品种的基本因素,动力机的功率是确定联轴器性能的主要依据之一,与联轴器转矩成正比。
2、纠偏能力
纠偏能力是指弹性联轴器其弹性体本身所具有的弹性能承受的径向、角向、轴向的恢复能力。根据机械和使用场合本身需求连接的精密度、误差的不同,选用不同纠偏能力的联轴器,来纠正机械产生的误差,达到延长电机和丝杆或其它传动器件的使用寿命。
3、载荷类别
由于结构和材料不同,用于各个机械产品传动系统的联轴器,其载荷能力差异很大。载荷类别主要是针对工作机的工作载荷的冲击、振动、正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷。传动系统的载荷类别是选择联轴器品种的基本依据。
4、联轴器的许用转速
联轴器的许用转速范围是根据联轴器不同材料允许的线速度和最大外缘尺寸,经过计算而确定。不同材料和品种、规格的联轴器许用转速的范围不相同,改变联轴器的材料可提高联轴器许用转速范围,这个取决于不同的机械类别。
5、工作环境
联轴器与各种不同主机产品配套使用,周围的工作环境比较复杂,如温度、湿度、水、蒸汽、粉尘、砂子、油、酸、碱、腐蚀介质、盐水、辐射等状况,选择联轴器时必须考虑的重要因素之一。环境的不同,所选用的联轴器材料也不同。
三、联轴器的选型方法
1.首先根据机械特性的要求,如有无齿隙、抗扭刚度高低、振动冲击力吸收等等,选择合适的联轴器型式。
2.由驱动机械(如电机)动力 [KW,HP] 及联轴器使用回转数 [N] 求得联轴器承受的转矩 [TA]
TA(Kg.m)=973.5×KW/N(rpm)=716.2×HP/N(rpm)或 TA(N·m)=9550×KW/N(r/min)
3.由被正系数表中查得负载条件系数 K1 ,运转时间系数 K2 ,起动停止频度系数 K3 ,周围环境温度系数K4 ,求得补正扭力 [TD] 。
TD=TA · K1 · K2 · K3 · K4
4.选用联轴器的常用转矩必须大于被正转矩。
5.联轴器所能承受的最大扭力必须大于原动侧及被动侧双方所产生的最大扭力。
6.确定孔径范围是否适用。
7.除了以上的选定步骤外,对于振动频率亦须检讨。即转矩变动的频率与轴的固有振动数避免造成共振的现象产生。
四、联轴器常用术语说明
1. 平行偏差:当两轴联接时,两轴径向间的偏差量。
2. 角度偏差:当两轴联结时,两轴的偏差角度。
3. 轴向偏差:当两轴联结时,两轴在轴方向所产生的位移量。
4. 转矩:当一作用力驱动一轴转动时,此作用力与轴半径相乘即为转矩,转矩 = 力×力臂。
5. 抗扭刚度:当物体承受扭力作用时,在其圆周上一定会产生扭曲变形,而有关此变形量大小的特性。
则称为抗扭刚度,抗扭刚度大表示变形量小,反之抗扭刚度小,则表示变形量大。
 
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