膜片聯(lián)軸器的載荷作用及安全運(yùn)行

發(fā)布時(shí)間：2019-07-31

膜片聯(lián)軸器是有兩端軸套、兩組膜片、中間軸套及聯(lián)結(jié)螺栓組成的，其一般結(jié)構(gòu)。膜片聯(lián)軸器靠膜片組的彈性變形來(lái)補(bǔ)償所聯(lián)結(jié)兩軸的相對(duì)位移，是一種的金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器。膜片組由不銹鋼片疊集而成，膜片分為連桿式和不同形狀的整片式。膜片聯(lián)軸器具有不用潤(rùn)滑，結(jié)構(gòu)緊湊，，使用壽命長(zhǎng)，無(wú)旋轉(zhuǎn)間隙，不受溫度和油污影響，耐酸、耐堿、等特點(diǎn)；適用于高溫、高速、有腐蝕介質(zhì)等工況環(huán)境下的軸系傳動(dòng)；被廣泛用于水泵、壓縮機(jī)、直升機(jī)、汽輪機(jī)等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。膜片聯(lián)軸器與齒輪聯(lián)軸器相比，沒有相對(duì)滑動(dòng)、密封，無(wú)噪聲：基本不用維修，制造方便，可部分代替齒輪聯(lián)軸器。

膜片聯(lián)軸器中的核心部件是具有彈性的膜片組，連續(xù)環(huán)形，對(duì)于該型膜片組，主、從動(dòng)螺栓間的負(fù)荷通過(guò)一段曲梁傳遞，這樣導(dǎo)致了膜片的外邊沿受壓而內(nèi)邊沿受拉；如果主、從動(dòng)螺栓間力的作用線落到了靠近膜片組外邊沿區(qū)域，則外邊沿將產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力。束腰式膜片是連續(xù)環(huán)形去掉了膜片中不起作用的部分，使相鄰螺栓間力的作用線較大可能落在膜片的對(duì)稱軸上，從而避免了在局部出現(xiàn)危險(xiǎn)應(yīng)力的可能。

聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)結(jié)兩軸使其一同旋轉(zhuǎn)并且在主、從動(dòng)軸之間傳遞的運(yùn)動(dòng)和力的機(jī)械機(jī)構(gòu)。在工作過(guò)程中，膜片受如下幾種載荷作用：

(1)傳遞工作扭矩引起的拉、壓力。

(2)由于聯(lián)軸器高速旋轉(zhuǎn)引起的離心力。

(3)由于軸向位移引起的膜片彎矩。

當(dāng)聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)軸端部會(huì)產(chǎn)生周期性的軸向位移，當(dāng)軸向位移達(dá)到較大值時(shí)，在膜片組與主動(dòng)軸連接的螺栓處產(chǎn)生的彎矩較大。為計(jì)算此彎矩，作以下假設(shè)：1、墊圈夾緊力足夠，膜片與主動(dòng)軸相連的部分視為嵌入固定端。2、變形是小撓度的。當(dāng)軸向位移較大為s時(shí)，取膜片的1/3為研究對(duì)象，把膜片通過(guò)螺栓與主動(dòng)軸連接的部分視為固定端，與從動(dòng)軸連接的部分視為受力的一端。

不對(duì)中是旋轉(zhuǎn)機(jī)械較為常見的故障之一，旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障中的百分之六十與不對(duì)中因素有關(guān)。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)不對(duì)中后，在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將產(chǎn)生一系列的不利于設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，如引起設(shè)備的振動(dòng)、聯(lián)軸器的偏轉(zhuǎn)、軸承的磨損和油膜失穩(wěn)、軸的彎曲變形等，危害。因此研究不對(duì)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征，對(duì)于識(shí)別和掌握機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不對(duì)中通常是指相鄰兩轉(zhuǎn)子的軸線與軸承中心線的傾斜或偏移程度。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不對(duì)中包括聯(lián)軸器不對(duì)中、軸承的不同心和轉(zhuǎn)子的初始彎曲等，如從不對(duì)中的形式上看又可以分為角度不對(duì)中、平行不對(duì)中和綜合不對(duì)中。

由于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不對(duì)中的非線性特性，系統(tǒng)的彎曲振動(dòng)響應(yīng)中存在倍頻成份。而當(dāng)不對(duì)中量不大時(shí)，其倍頻分量是比較小的。為使問(wèn)題簡(jiǎn)化，在此作如下假設(shè)：(1)不對(duì)中量不大；(2)軸承的剛度和阻尼作線性化處理。

在實(shí)際工程中，不對(duì)中狀態(tài)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)常見，同時(shí)轉(zhuǎn)子故障的60%與不對(duì)中有關(guān)回。轉(zhuǎn)子的不對(duì)中包括軸承不對(duì)中和軸系不對(duì)中兩種情況。軸徑在軸承中的偏斜稱為軸承不對(duì)中，軸承不對(duì)中本身不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，它主要影響軸承油膜的性能。機(jī)組各轉(zhuǎn)子通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)時(shí)，如果軸線不處在同一直線上，就稱為軸系不對(duì)中。通常說(shuō)的不對(duì)中多指軸系不對(duì)中。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)不對(duì)中后，會(huì)產(chǎn)生軸向和徑向交變力，引起軸向和徑向振動(dòng)，因此在其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將產(chǎn)生一系列的不利于設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，如引起設(shè)備的振動(dòng)、聯(lián)軸器的偏轉(zhuǎn)、軸承的磨損和油膜失穩(wěn)、軸的彎曲變形等，危害。因此研究不對(duì)中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征，對(duì)于機(jī)組的運(yùn)行具有重要意義。

膜片聯(lián)軸器是撓性聯(lián)軸器的一種。其補(bǔ)償元件是由幾組薄的金屬片(一般為不銹鋼薄板)用螺栓交錯(cuò)地與兩半聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，每組膜片由若干片疊集而成，因此也常叫疊片聯(lián)軸器。膜片聯(lián)軸器靠膜片的彈性變形來(lái)補(bǔ)償所聯(lián)結(jié)兩軸的相對(duì)位移，膜片不受溫度和油污影響，具有耐酸、耐堿、的特點(diǎn)，適用于高溫高速有腐蝕介質(zhì)工況環(huán)境的軸系傳動(dòng)，是我國(guó)推廣的聯(lián)軸器。

膜片聯(lián)軸器是由幾組膜片（不銹鋼薄扳）用螺栓交錯(cuò)地與兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，每組膜片由數(shù)片疊集而成，膜片分為連桿式和不同形狀的整片式。

1.膜片聯(lián)軸器的容許軸心偏差包括徑向，角向，軸向偏差。安裝時(shí)，請(qǐng)進(jìn)行調(diào)整軸心偏差在對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品目錄下的容許值范圍內(nèi)。

2.當(dāng)多種偏差同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，相應(yīng)的容許值要減半。

3.為了延長(zhǎng)聯(lián)軸器的使用壽命，建議將軸心偏差設(shè)定為容許值的1/3以內(nèi)。

4.安裝前應(yīng) 先檢查原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)兩軸是否同心，兩軸表面是否有包裝紙和碰傷，聯(lián)軸器兩個(gè)半聯(lián)軸節(jié)內(nèi)孔是否有雜物，內(nèi)孔棱邊是否有碰傷、如有應(yīng)將軸、半聯(lián)軸節(jié)清理干凈，碰傷用細(xì)銼處理好。然后檢查兩個(gè)半聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)孔直徑和長(zhǎng)度是否同原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)的直徑和軸伸長(zhǎng)度尺寸相符。一般選型時(shí)，讓原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)端半聯(lián)軸節(jié)長(zhǎng)度小于其軸伸長(zhǎng)度10—30mm為好。

5.為了便于安裝， 好是將兩個(gè)半聯(lián)軸節(jié)放在120--150的保溫箱或油槽中進(jìn)行預(yù)熱，使內(nèi)孔尺寸漲大很容易裝上。安裝后軸頭不能凸出半聯(lián)軸節(jié)端面，以齊平為好。檢測(cè)兩半聯(lián)軸節(jié)之間的距離：沿半聯(lián)軸節(jié)的法蘭盤兩內(nèi)側(cè)測(cè)出3--4點(diǎn)的讀數(shù)取平均值，及加長(zhǎng)段與兩個(gè)膜片組實(shí)測(cè)尺寸之和，兩者誤差控制在0—0.4mm范圍之內(nèi)。

6.找正：用百分表檢測(cè)兩半聯(lián)軸節(jié)法蘭盤端面和外圓跳動(dòng)，當(dāng)法蘭盤外圓小于250mm時(shí)跳動(dòng)值應(yīng)不大于0.05mm；當(dāng)法蘭盤外圓大于250mm時(shí)，跳動(dòng)值應(yīng)不大于0.08。

7.安裝螺栓：把螺栓從法蘭盤小孔外側(cè)穿入，從另一件法蘭盤大孔外側(cè)穿出套上緩沖套、彈性墊圈、扭上螺母，用扳手將螺母把緊。如安裝不適或拆除 換，又不損傷軸及半聯(lián)，安裝完畢后，轉(zhuǎn)動(dòng)自如無(wú)別勁為好。

8.膜片聯(lián)軸器的產(chǎn)品有棱邊，安裝時(shí)有致傷可能建議佩戴厚手套等勞保用品。

9.安裝時(shí)軸心偏差超出容許值時(shí)，聯(lián)軸器可能會(huì)發(fā)生變形從而導(dǎo)致?lián)p壞或使用壽命縮短。