聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格很多,在正確理解品種、型式、規(guī)格各自概念的基礎上,根據(jù)傳動系統(tǒng)的需要來選擇聯(lián)軸器,首先從已經(jīng)制訂為標準的聯(lián)軸器中選擇,目前我國制訂為國標和行標的有十幾種,這些標準聯(lián)軸器絕大多數(shù)是通用聯(lián)軸器,每一種聯(lián)軸器都有各自的特點和適用范圍,基本能夠滿足多種工況的需要,一般情況下設計人員無需自行設計聯(lián)軸器,只有在現(xiàn)有標準聯(lián)軸器不能滿足需要時才需自行設計聯(lián)軸器。標準聯(lián)軸器選購方便,價格比自行設計的非標準聯(lián)軸器要便宜很多。在眾多的標準聯(lián)軸器中,正確選擇適合自己需要的 佳聯(lián)軸器,關系到機械產(chǎn)品軸系傳動的工作性能、可靠性、使用壽命、振動、噪聲、節(jié)能、傳動效率、傳動精度、經(jīng)濟性等一系列問題,也關系到機械產(chǎn)品的質量。
設計人員在選用聯(lián)軸器時應立足于從軸系傳動系統(tǒng)的角度需要來選擇聯(lián)軸器,應避免單純的只考慮主、從動端聯(lián)接選擇聯(lián)軸器。
動力機到工作時之間,通過一個或數(shù)個不同品種或不同型式、規(guī)格的聯(lián)軸器將主、從動端聯(lián)接起來,形成軸系傳動系統(tǒng)。在機械傳動中,動力機不外乎電動機、內(nèi)燃機和汽輪機。由于動力機工作原理和結構不同,其機械特性差別很大,有的運轉平穩(wěn),有的運轉時有沖擊,對傳動系統(tǒng)形成不等的影響。
動力機的機械特性對整個傳動系統(tǒng)有一定的影響,不同類型的動力機,由于其機械特性不同,應選取相應的動力機系數(shù)KW,選擇適合于該系統(tǒng)的 佳聯(lián)軸器。動力機的類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本因素;動力機的功率是確定聯(lián)軸器的規(guī)格大小的主要依據(jù)之一,與聯(lián)軸器轉矩成正比。
固定的機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)中的動力機大都是電動機,運行的機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)(例如般舶、各種車輛等)中的動力機多為內(nèi)燃機,當動力機為缸數(shù)不同的內(nèi)燃機時,必須考慮扭振對傳動系統(tǒng)的影響,這種影響因素與內(nèi)燃機的缸數(shù)、各缸是否正常工作有關。此時一般應選用彈性聯(lián)軸器,以調(diào)整軸系固有頻率,降低扭振振幅,從而減振、緩沖、保護傳動裝置部件,改善對中性能,提高輸出功率的穩(wěn)定性。
(二)載荷類別
由于結構和材料不同,用于各個機械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)的聯(lián)軸器,其承載能力差異很大。載荷類別主要是針對工作機的工作載荷的沖擊、振動、正反轉、制動、頻繁啟動等原因而形成不同類別的載荷。為便于選用計算,將傳動系統(tǒng)的載荷分為四類。
載荷類別 | 載荷狀況 | 工況系數(shù)K | 載荷類別 | 載荷狀況 | 工況系數(shù)K |
I | 均勻載荷,工作平穩(wěn) | 1~1.5 | III | 重沖擊載荷,頻繁正反轉 | 2.5~2.75 |
Ⅱ | 中等沖擊載荷 | 1.5~2.5 | Ⅳ | 特重沖擊載荷,頻繁正反轉 | >2.75 |
傳統(tǒng)系統(tǒng)的載荷類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本依據(jù)。沖擊、振動和轉知變化較大的工作載荷,應選擇具有彈性元件的撓性聯(lián)軸器即彈性聯(lián)軸器,以緩沖、減振、補償軸線偏移,改善傳動系統(tǒng)工作性能。起動頻繁、正反轉、制動時的轉矩是正常平穩(wěn)工作時轉矩的數(shù)倍,是超載工作,必然縮短聯(lián)軸器彈性元件使用壽命,聯(lián)軸器只允許短時超載,一般短時超載不得超過公稱轉矩的2~3倍,即[Tmax]≥2~3Tn。
低速重載工況應避免選用只適用于中小功率的聯(lián)軸器,例如:彈性套柱銷聯(lián)軸器、芯型彈性聯(lián)軸器、多角形橡膠聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器等;需控制過載安全保護的軸系,宜選用安全聯(lián)軸器;載荷變化較大的并有沖擊、振動的軸系,宜選擇具有彈性元件且緩沖和減振效果較好的彈性聯(lián)軸器。金屬彈性聯(lián)軸器承載能力高于非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器;彈性元件受擠壓的彈性聯(lián)軸器可靠性高于彈性元件受剪切的彈性聯(lián)軸器。
(三)聯(lián)軸器的許用轉速
聯(lián)軸器的許用轉速范圍是根據(jù)聯(lián)軸器不同材料允許的線速度的 大外緣尺寸,經(jīng)過計算而確定。不同材料和品種、規(guī)格的聯(lián)軸器許用轉速范圍不相同,改變聯(lián)軸器的材料可提高聯(lián)軸器許用轉速范圍,材料為鋼的許用轉速大于材料為鑄鐵的許用轉速。
(四)聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸相對位移
聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸由于制造誤差、裝配誤差、安裝誤差、軸受載而產(chǎn)生和變形、基座變形、軸承磨損、溫度變化、部件之間的相對運動等多種因素而產(chǎn)生相對位移。一般情況下,兩軸相對位移是難以避免的,但不同工況條件下的軸系傳動所產(chǎn)生態(tài)平衡位移方向,即軸向、徑向角向以及位移量的大小有所不同。只有撓性聯(lián)軸器才具有補償兩軸相對位移的性能,因此在實際應用中大量選擇撓性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器不具備補償性應用范圍受到限制,因此用量很少。角向位移較大的軸系傳動宜選用萬向聯(lián)軸器;有軸向竄動,并需控制軸向位移的軸系傳動,應選用膜片聯(lián)軸器;只有對中精度很高的情況下才選用剛性聯(lián)軸器。
小轉矩和以傳遞運動為主的軸系傳動,要求聯(lián)軸器具有較高的傳動精度,宜選用金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器。大轉矩和傳遞動力的軸系傳動,對傳動精度亦有要求,高轉速時,應
避免選用非金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器和可動元件之間有間隙的撓性聯(lián)軸器,宜選用傳動精度高的膜片聯(lián)軸器。
(六)聯(lián)軸器尺寸、安裝與維護
聯(lián)軸器外形尺寸,即 大徑向和軸向尺寸,必須在機器設備允許的安裝空間以內(nèi)。間選擇裝拆方便、不用維護、維護周期長或維護方便、更換易損件不用移動兩軸、對中調(diào)整容易的聯(lián)軸器。
大型機器設備調(diào)整兩軸對中較困難,應選擇使用耐久和更換易損件方便的聯(lián)軸器。金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器一般比非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器使用壽命長。需密封潤滑和使用不耐久的聯(lián)軸器,必然增加維護工作量。對于長期連續(xù)運轉和經(jīng)濟效益較高的場合,例如我國冶金企業(yè)的軋機傳動系統(tǒng)的高增端,目前普遍采用的上齒式聯(lián)軸器,齒式聯(lián)軸器雖然理論上傳遞轉矩大,但必須在潤滑和密封良好的條件下才能耐久工作,且需經(jīng)常檢查密封狀況,注潤滑油,維護工作量大,增加了輔助工時,減少了有效工作時間,影響生產(chǎn)效益。
(七)工作環(huán)境
聯(lián)軸器與各種不同主機產(chǎn)品配套作用,周圍的工作環(huán)境比較復雜。對于高溫、低溫、有油、酸、堿介質的工作環(huán)境,不宜選用以一般橡膠為彈性元件材料的撓性聯(lián)軸器,應選擇金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器。
彈性柱銷齒式聯(lián)軸器由于運轉時柱銷的竄動,自身噪聲大,對于噪聲有嚴格要求的場合不應選用。
在選擇聯(lián)軸器時應根據(jù)選用者各自實際情況和要求,綜合考慮上述各種因素,從現(xiàn)有標準聯(lián)軸器中選取 適合自己需要的聯(lián)軸器品種、型式和規(guī)格。一般情況下現(xiàn)有的標準聯(lián)軸器基本可以滿足不同工況的需要。