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    膜片聯軸器的工作成和膜片承受載荷的講解

    2021-11-23 14:44:31
      膜片聯軸器的工作過程中,由于徑向和角向的交替作用可能使聯軸器發生振動,如果轉子質量較輕,則聯軸器的振動將會成為轉子系統的主振源。
      一、加厚膜片組的膜片厚度,提升聯軸器橫向剛度。
      影響聯軸器橫向振動頻率的因素主要是中間軸的質量和聯軸器的橫向剛度,與膜片的剛度成正比,與中間軸的質量成反比。中間軸的質量加工成型后無法改變,只能改變聯軸器的剛度,也就是增厚膜片組。膜片組由以前的lOmm增大為12mm,中間軸和兩端半聯器之間剛度提升??梢哉J為整個系統為剛性二自由度的彈簧一質量系統,通過增大膜片組厚度,減少聯軸器對轉子振動頻率的影響。
      二、聯軸器打表調整,找位置重新安裝,減少聯軸器加工誤差和不平衡對風機振動造成的影響。
      在試車現場先對機組聯軸器找正情況進行復檢,機組找正狀況好,回裝聯軸器后進行盤車,對聯軸器外圓進行打表檢查,發現外圓跳動超差,由于聯軸器無標記字頭,安裝位置無法確認,因此采用聯軸器聯接后打表,根據打表情況,拆開中間軸旋轉角度后再次進行聯接打表,終找到幾何位置后進行回裝。
      三、改變螺栓安裝方向和制造誤差造成的膜片扭曲變形現象。
      膜片聯軸器靠螺栓和膜片來傳遞扭矩,膜片組下螺栓孔裝有冠狀襯套和冠狀墊圈,襯套和帶銷螺栓配合為小的間隙配合,同心度和配合面要求高,半聯器和中間軸之間的同心度靠襯套和帶銷螺栓定位,如果安裝方向相反,加下墊圈厚度,造成定位面較短,同心度差,并且膜片組也會出現扭曲現象。
      膜片組是膜片聯軸器的主要彈性元件。膜片組在運轉過程中承受拉伸、擠壓、剪切等復合力,處于復雜的受力狀態,并由此來傳遞轉矩和運動,同時吸收振動和補償偏差。由于聯軸器中其他零件的剛度比膜片大得多,且膜片受力情況較為復雜,故這里只膜片的應力分析。為了簡化計算,不考慮各膜片間微小的相對運動產生的表面剪力,即將所有膜片視為一個整體。
      膜片承受的載荷有以下幾種:
      一、膜片承受的轉矩
      膜片聯軸器傳遞轉矩時,轉矩是通過主動螺栓利用膜片元件帶動從動螺栓,轉矩在膜片中產生的沿螺栓分布圓切線方向的拉壓力。扭矩使膜片產生的拉伸或壓縮應力隨工況而變化,但運行工況時,可看作不變應力。
      二、膜片承受的離心應力
      膜片聯軸器通常是安裝在傳動軸上,高轉速機械的離心慣性力在結構應力計算中重要。由螺栓、墊圈等的質量產生的離心慣性力和由膜片組自身質量產生的離心慣性力方向均沿徑向向外,使膜片組受到離心拉應力。膜片承受的離心應力隨轉速而有大變化,但運行工況時,也可看作不變應力。
      膜片聯軸器是一種全金屬干式撓性聯軸器,主要由左右半聯軸器、膜片組和連接螺栓等零部件組成。其中,膜片組由數量的不銹鋼涂層膜片疊合而成,并通過螺栓交替固定于主動端與從動端。為了獲得的補償性能,常采用中間軸,其兩端各有一組膜片組組成雙膜片式聯軸器,分別與主從動軸聯接。其工作原理為:轉矩從左半聯軸器輸入,經主動螺栓傳輸至膜片組,膜片組再通過從動螺栓將轉矩傳至中間軸,同樣轉矩通過另一端的膜片組、螺栓及右半聯軸器輸出。
      三、膜片組的強迫位移
      雖然膜片聯軸器工作時,膜片組件傳遞的扭矩很大,但是實踐證明:膜片聯軸器的主要失效不是由膜片組件的傳扭能力不足引起,而是膜片所受交變循環復合應力所致。而這種復合應力多是由膜片聯軸器所聯接的兩軸不對中產生的附加載荷引起的。
      1、膜片聯軸器的角向偏移
      軸線角向的安裝誤差,使膜片沿軸線方向發生周期性彎曲變形,它是決定膜片疲勞壽命的主要因素。膜片聯軸器角向偏移,大的角向偏移將使膜片組承受很大的附加彎矩。對于雙膜片式聯軸器,膜片組的角向偏移是聯軸器的角向偏移的一半。
      2、膜片聯軸器的徑向偏移
      僅雙膜片式聯軸器能夠承受徑向偏移,并且其承受徑向偏移的能力取決于兩組膜片之間的距離。
      3、膜片聯軸器的軸向偏移
      膜片聯軸器的軸向偏移K,受聯軸器的規格以及螺栓數量影響,聯軸器規格越大,所能承受的軸向偏移越大。軸向偏移會對膜片產生很大的應力,因此,為聯軸器使用壽命的長期,要求安裝時膜片之間盡可能緊密,膜片盡可能平整。同時,由于熱脹冷縮而導致的設備軸向偏差考慮進去。對于雙膜片式聯軸器,聯軸器軸向偏移經過中間體兩邊的膜片組平均后,膜片組的軸向偏移為膜片聯軸器軸向偏移的一半。
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