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橡膠塊截面形狀尺寸對聯(lián)軸器剛度特性的影響

發(fā)布時間:2019-06-28
在膜片橡膠聯(lián)軸器中設置橡膠件結構,主要是為了滿足減振、隔離噪聲的需求,同時也是為了降低金屬膜片聯(lián)軸器的剛度特性。

1橡膠塊結構對剛度的影響
在膜片橡膠聯(lián)軸器中設置橡膠件結構,主要是為了滿足減振、隔離噪聲的需求,同時也是為了降低金屬膜片聯(lián)軸器的剛度特性。因此,分析研究橡膠塊結構對整個聯(lián)軸器剛度特性的影響程度。只有在確定橡膠塊結構對聯(lián)軸器剛度性能影響較大的前提下,進一步改進橡膠塊截而形狀尺寸對降低整個聯(lián)軸器剛度才有實質意義。
在上節(jié)中已經給出了有橡膠塊的端而連接型聯(lián)軸器,因此在木節(jié)中主要分析研究金屬膜片聯(lián)軸器(圖8)的剛度特性。兩組分析模型中,金屬膜片結構參數(shù)及施加的邊界條件相同。
橡膠塊的設置對降低膜片橡膠聯(lián)軸器徑向剛度具有非常明顯的作用,在承受額定的徑向負載時,膜片橡膠聯(lián)軸器的位移是金屬膜片聯(lián)軸器的~2.5倍;而橡膠塊的使用對金屬膜片聯(lián)軸器的軸向剛度的影響較小。因此可以認為,進一步優(yōu)化完善橡膠塊的結構參數(shù)對降低整個聯(lián)軸器的徑向剛度具有實質性作用。
2橡膠塊截面形狀尺寸對膜片橡膠聯(lián)軸器剛度的影響
膜片聯(lián)軸器外形尺寸(長度L和外徑D)基木確定的情況下,通過改變橡膠塊的長度(軸向尺寸)及厚度尺寸(徑向尺寸),研究這兩個參數(shù)變化對聯(lián)軸器剛度特性的影響,以期進一步降低徑向剛度。橡膠塊截而形狀尺寸的優(yōu)化主要包括兩個內容:l)改變橡膠塊截而的夾角,分析其對徑向剛度的影響;2)改變橡膠塊的內徑尺寸,分析其對徑向剛度的影響。
2.1截面夾角大小對膜片橡膠聯(lián)軸器剛度的影響
在保持結構整體尺寸及負載工況相同的條件下,選取了兩個不同夾角橡膠塊的膜片橡膠聯(lián)軸器結構,研究橡膠塊的不同夾角對剛度的影響。
分析表明:1)在保持橡膠塊內外徑尺寸不變的條件下,聯(lián)軸器的徑向剛度和軸向剛度隨著橡膠塊夾角的減小而增大;2)夾角變化對聯(lián)軸器徑向剛度的影響為明顯。
2.2截面的內徑尺寸對膜片橡膠聯(lián)軸器剛度的影響
在其它結構參數(shù)保持不變的條件下,分析了橡膠塊內徑尺寸的改變對聯(lián)軸器剛度性能的影響情況。
1)在保持橡膠塊外徑、長度及截而夾角不變的條件下,膜片橡膠聯(lián)軸器的徑向剛度隨著橡膠塊內徑的減小而增大;2)膜片橡膠聯(lián)軸器的軸向剛度隨著橡膠塊內徑的增加而增加。
一般情況下聯(lián)軸器與軸的連接都是用鍵傳動,而且鍵都是國標的。電機軸與聯(lián)軸器可選過渡配合或緊配合作軸向固定。軸向固定可將聯(lián)軸器打到電機軸的肩位或選用緊定螺釘固定,簡單的說:有兩種方法,有的是在半聯(lián)軸器上開孔攻絲,加定位螺釘;而有些是通過過盈配合來定位,尤其是大型轉動設備,對過盈量的控制要求很高。這里就列出來供大家參考:
1、鍵槽型(DJM膜片彈性聯(lián)軸器):其鍵寬及鍵槽由國標GB/T1095-2003規(guī)定,同時有較松鍵連接、一般鍵連接、較較緊鍵連接三個不同的公差范圍可選擇適合高扭矩的傳動,為防止軸向滑動,通常與定位螺絲固定和夾緊螺絲固定并用。
2、緊固螺栓形:這種低成本類型是較傳統(tǒng)的固定方式。然而,螺栓的前端與軸心直接接觸,可能會造成軸心的損傷或拆卸困難。
3、D字孔型:通常情況下,如果電機的軸是成D字型,如果定位螺絲無法固定的情況下,可以將聯(lián)軸器的孔處理成對應電機軸大小的D型孔,配合定位螺絲固定,就不用擔心打滑了
4、夾持型:利用沉頭螺栓擰緊的力量來使夾縫收縮,而將軸心緊緊夾持住。固定和拆卸方便,而且不會造成軸心的損失。
5、夾緊螺絲:利用內六角螺栓擰緊的力量,使狹縫收縮,而將軸心緊緊夾持住。這種方式固定及拆卸方便,而且不會造成軸心的損壞,是一種很常用的固定方式。
6、分離型:分離型的特點是具有分開的軸套??梢圆挥靡苿幽难b置而達到固定、拆卸方便的目的。
7、脹緊套(ZJM脹緊套聯(lián)結單膜片聯(lián)軸器):通過擰緊聯(lián)軸器端面的四顆定位螺絲壓迫帳套方式脹緊固定,適用于一些扭力大的步進電機和伺服電機的聯(lián)結固定,如脹套膜片聯(lián)軸器、脹套梅花聯(lián)軸器、脹套波紋管聯(lián)軸器等。
8、半分離型:這種類型一邊為夾持型軸套,另一邊則采用分離型軸套。先將一邊軸心固定在夾持型軸套后,再將裝置端的軸心安裝在分離型的軸套中。
9、定位螺絲:兩個定位螺絲間隙90o對所固定的軸進行鎖緊,傳統(tǒng)的固定方式,由于螺絲的前端與軸心接觸,可能會造成聯(lián)軸器軸心的損傷或拆卸困難。
10、鍵槽型:這種類型與緊固螺栓型一樣,是較傳統(tǒng)的固定方式,適合較高扭力矩的傳動。為防止軸向移動,通常與緊固螺栓型、夾持型并用。
結論
1)在橡膠塊截而形狀相同或相近條件下,端而連接型膜片橡膠聯(lián)軸器的徑向剛度小于徑向連接型膜片橡膠聯(lián)軸器的徑向剛度,但其軸向剛度略大。
2)對于相同的膜片組結構及尺寸參數(shù),橡膠塊的設置使用對此類聯(lián)軸器徑向剛度的降低有明顯的效果。在徑向載荷到達其額定值時,膜片橡膠聯(lián)軸器的位移約是金屬膜片聯(lián)軸器的2.5倍。同時,橡膠塊的使用對膜片聯(lián)軸器的軸向剛度基木沒有影響。
3)當保持膜片橡膠聯(lián)軸器其它結構參數(shù)不變,僅改變橡膠塊的夾角時,聯(lián)軸器的徑向及軸向剛度都隨著橡膠塊夾角的增大而增大;當只改變橡膠塊的內徑時,聯(lián)軸器的徑向剛度隨著橡膠塊內徑的增大而減小,而軸向剛度的變化趨勢則與徑向剛度相反。

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