联轴器的工作原理是怎样的?
一、联轴器功能
用来把两轴联接在一起,机器运转时两轴不能分离,只有机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离。
二、联轴器的类型
联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差,承载后的变形以及温度变化的影响等,会引起两轴相对位置的变化,往往不能保证严格的对中。
根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能力,即能否在发生相对位移条件下保持联接功能以及联轴器的用途等,联轴器可分为刚性联轴器,挠性联轴器和安全联轴器。
刚性联轴器
刚性联轴器只能传递运动和转矩,不具备其他功能,包括凸缘 联轴器 、套筒联轴器、夹壳联轴器等。
挠性联轴器
无弹性元件的挠性联轴器,不仅能传递运动和转矩,而且具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能,包括齿式联轴器、万向联轴器、链条联轴器、滑块联轴器等
有弹性元件的挠性联轴器,能传递运动和转矩具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能还具有不同程度的减振、缓冲作用,改善传动系统的工作性能,包括各种非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器,各种弹性联轴器的结构不同,差异较大,在传动系统中的作用亦不尽相同。
安全联轴器
传递运动和转矩,过载安全保护。
挠性安全联轴器还具有不同程度的补偿性能,包括销钉式、摩擦式、磁粉式、离心式、液压式等安全联轴器。
链条联轴器的定义链条联轴器是利用公用的链条,同时于两个齿数相同的并列链轮啮合,不同结构型式的链条联轴器主要区别是采用不同链条,常见的有双排滚子链联轴器、单排滚子链联轴器、齿形链联轴器、尼龙链联轴器等。链条联轴器的优点链条联轴器具有结构简单(四个件组成)、装拆方便、拆卸时不用移动被联接的两轴、尺寸紧凑、质量轻、有一定补偿能力、对安装精度要求不 高、工作可靠、寿命较长、成本较低等优点。链条联轴器适用范围链条联轴器可用于纺织、农机、起重运输、工程、矿山、轻工、化工等机械的轴系传动。适用于高温、潮湿和多尘工况环境,不适用于高速、有剧烈冲击载荷和传递轴向力的场合,链条联轴器应在良好的润滑并有防护罩的条件下工作。
coupling
用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。联轴器种类繁多,按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况,可以分为:①固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方,结构一般较简单,容易制造,且两轴瞬时转速相同,主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。②可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方,根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿,如牙嵌联轴器(允许轴向位移)、十字沟槽联轴器(用来联接平行位移或角位移很小的两根轴)、万向联轴器(用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方)、齿轮联轴器(允许综合位移)、链条联轴器(允许有径向位移)等,弹性可移式联轴器(简称弹性联轴器)利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移,同时弹性元件也具有缓冲和减振性能,如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型,然后按照轴的直径计算扭矩和转速,再从有关手册中查出适用的型号,最后对某些关键零件作必要的验算。
1、联轴器功能
用来把两轴联接在一起,机器运转时两轴不能分离,只有机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离。
2、联轴器的类型
联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差,承载后的变形以及温度变化的影响等,会引起两轴相对位置的变化,往往不能保证严格的对中。根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能力,即能否在发生相对位移条件下保持联接功能以及联轴器的用途等,联轴器可分为刚性联轴器,挠性联轴器和安全联轴器。联轴器的主要类型、特点及其在作用类别 在传动系统中的作用 备注
刚性联轴器 只能传递运动和转矩,不具备其他功能 包括凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等
挠性联轴器 无弹性元件的挠性联轴器,不仅能传递运动和转矩,而且具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能 包括齿式联轴器、万向联轴器、链条联轴器、滑块联轴器等
有弹性元件的挠性联轴器,能传递运动和转矩;具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能;还具有不同程度的减振、缓冲作用,改善传动系统的工作性能 包括各种非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器,各种弹性联轴器的结构不同,差异较大,在传动系统中的作用亦不尽相同
安全联轴器 传递运动和转矩,过载安全保护。挠性安全联轴器还具有不同程度的补偿性能 包括销钉式、摩擦式、磁粉式、离心式、液压式等安全联轴器
一、超载,凌斯联轴器使用超过负荷。
二、链条或链轮长时间使用过度磨损
三、没有安装罩壳,链条锈蚀,断裂。
滚子链联轴器和齿式联轴器都属于挠性联轴器,但是仍有区别
1.结构不同
滚子链联轴器:利用一条公用的双排链条同时与两个齿数相同的并列链轮啮合来实现两半链联轴器的联接。
齿式联轴器:两个有内齿的外壳,两个有外齿的套筒,两者齿数相同,外齿做成球形齿顶的腰鼓形。轴套与轴用键联接,两外壳用螺栓联接。两端密封,空腔内储存润滑油。
2.优点不同
链条联轴器:优点是结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、成本低廉,有一定的补偿性能和缓冲性能
齿式联轴器:传递扭矩大、能补偿综合位移
3.缺点不同
链条联轴器:缺点是不适于逆向传动和启动频繁或立式轴传动,不适用于高速传动
齿式联轴器:缺点是结构笨重、造价高
4 应用范围不同
链条连轴器:适用于低速轻载的场合
齿式联轴器:应用于重型传动场合
弹性联轴器有很多种,从大类来看,一类是用于动力传输的,对于传递的定位精度没有要求;另一种是精密传动用的零背隙联轴器,这里主要就第二类详细介绍一下。弹性联轴器,顾名思义,就是联轴器中有弹性元件,弹性元件的目的在于补偿安装时的对中偏差,吸收冲击和振动等作用。
零背隙的弹性联轴器一般有这么几种:
螺旋切缝联轴器,这种在北美广泛使用,但国内用的并不是最多的,还没推广开,它采用螺旋线切缝降低联轴器的弯曲柔度,从而可以补偿安装时的对中偏差,此联轴器的好坏取决于材料和切缝形式的设计。这种联轴器对于对中时的角度偏差有很好的补偿作用
十字滑块联轴器,这种联轴器采用十字滑块作为弹性元件,由于滑块可以滑动,所以安装的对中偏差不会对轴承等其它传动系统零部件造成附加的弯矩,从而延长传动系统的寿命。这种联轴器对于对中时的同轴度偏差(平行偏差)有很好的补偿作用
梅花联轴器,这种联轴器通常采用高硬度的聚氨酯作为弹性元件,传递扭矩能力比较强,而且具有吸收冲击和振动的能力
波纹管联轴器,这种联轴器的扭转刚度较高,对于对中偏差的补偿能力属于中等水平,一般用于精度要求很高的应用
膜片联轴器,分为单膜片联轴器和双膜片联轴器,单膜片联轴器对于同轴度对中偏差没有补偿能力,双膜片联轴器对于同轴度对中偏差具有补偿能力。这种联轴器也用于传递精度要求很高的应用
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选择联轴器要根据动力机和联轴器载荷类别、转速、工作环境等综合因素,选定联轴器品种;根据联轴器的配套、联接情况等因素选定联轴器型式;根据公称转矩、轴孔直径与轴孔长度选定规格(型号)。当然成本也是主要因素之一。
液压安全联轴器的结构和工作原理
液压安全联轴器的核心部件由联结套、剪切环、安全管和压力油组成,
图11.4.1为液压安全联轴器与鼓型齿式联轴器的组合结构,联结套1是一个密封的双层套筒,其内、外径分别与传动轴和轮毂内孔联接。通过手动高压油泵将压力油由注油口注入联结套内,然后拧紧装在联结套上安全管2,将高压油3密封在联结套内。在油压的作用下,联结套内、外径分别与传动轴和轮毂锁紧,工作时可籍摩擦力传递与腔内油压成正比的转矩。腔内油压的大小可在安装时由手动高压油泵来控制。油压给定后,所能传递的转矩的极限值(称滑动转矩)为定值。工作过程中,当工作转矩大于滑动转矩时,则联结套与传动轴之间产生相对滑动,安全管的顶端就被与轴相联的剪切环4剪断,联结套腔内的压力油迅速泄出,油压消失,联结套与轴之间产生相对滑动,转矩传递中断起到安全保护功能。更换安全管并重新注入压力油后,便可重新工作。
液压安全联轴器工作时安全元件不受疲劳因素影响,设定传动转矩稳定;超载时
脱开时间短(20ms左右),保护性能安全可靠;通过调整注入油压大小,可设置准确的过载保护转矩值;更换安全管方便,缩短了辅助工时;结构紧凑,质量小,便于与其它传动件组合使用。
液压安全联轴器有多种结构型式,可参见JB/T7355-1994。