熊青松,劉光普,未 巍,王麗娟
(西南交通大學(xué)希望學(xué)院,四川 成都 610400)
中國的聯(lián)軸器工業(yè)在我國建國初期就已經(jīng)形成了一個(gè)行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅速帶動(dòng)聯(lián)軸器工業(yè)發(fā)展也越來越快。從現(xiàn)階段發(fā)展來說,中國的聯(lián)軸器工業(yè)已經(jīng)形成了一個(gè)完整的工業(yè)體系。聯(lián)軸器屬于機(jī)械行業(yè)中最重要的基礎(chǔ)件,它的產(chǎn)品水平直接影響到機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品水平。聯(lián)軸器是機(jī)床中常見的連接零件,聯(lián)軸器的好壞將影響整個(gè)機(jī)床的性能,因此,有必要科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡x擇合適的聯(lián)軸器。
根據(jù)在工作載荷下聯(lián)軸器是否具有補(bǔ)償能力或變形的特點(diǎn),可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器一般用于兩軸,精度高,工作時(shí)無相對位移的場所。類如凸緣聯(lián)軸器普遍用于載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速較低、剛性好的軸之間的聯(lián)接,它結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)更換方便且能夠傳遞較大的轉(zhuǎn)矩,但是在兩軸之間存在相對位移時(shí),就會(huì)進(jìn)行非正常工作,磨損軸和軸承。撓性聯(lián)軸器可根據(jù)彈性元件分為彈性元件耦合和非彈性耦合,而撓性聯(lián)軸器通常用于精度不高的場合。兩種撓性聯(lián)軸器都具有補(bǔ)償能力,但是前者傳遞的轉(zhuǎn)矩小,后者不具有緩沖減震的能力。
聯(lián)軸器是裝在電動(dòng)機(jī)軸和減速器的輸入軸之間,如圖1所示,它將電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速傳遞給減速器的輸入軸,帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),通過齒輪傳動(dòng)改變輸出轉(zhuǎn)速,再由傳動(dòng)軸傳遞到后橋,從而改變車速。在減速機(jī)中采用普通剛性聯(lián)軸器-法蘭聯(lián)軸器時(shí),該聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡單,成本低,補(bǔ)償性能低,裝卸拆裝維護(hù)簡單,傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,傳動(dòng)常穩(wěn)定。由于負(fù)載不受沖擊,傳動(dòng)精度高,不具備徑向、軸向和角補(bǔ)償性能,因此需要雙軸對。在減速器中裝配好聯(lián)軸器,起動(dòng)電機(jī)(電機(jī)為額定功率140 kW,轉(zhuǎn)速2500 r/min)的三相異步電動(dòng)機(jī),當(dāng)電機(jī)功率沒有達(dá)到額定功率140 kW時(shí),電動(dòng)機(jī)無法帶動(dòng)減速器主軸旋轉(zhuǎn),減速器無法正常工作。調(diào)整電動(dòng)機(jī)功率達(dá)到額定功率140 kW時(shí),減速器工作,一段時(shí)間后,減速器出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)、噪聲大、工作不平穩(wěn)的現(xiàn)象。主減速器安裝在驅(qū)動(dòng)橋上,為配合安裝,減速器底座在運(yùn)行中出現(xiàn)不平穩(wěn),從而導(dǎo)致減速器振動(dòng)較大。
圖1
在無法改進(jìn)底座設(shè)計(jì)的情況下,采用輪胎式聯(lián)軸器(允許扭矩10~250000 m允許速度5000~800 r/min),其特性具有補(bǔ)償兩軸相對偏移和較好的緩沖、用于沖擊、振動(dòng)的場合。更換后,減速器正常工作,達(dá)到了工藝使用要求,同時(shí)相比較于凸緣聯(lián)軸器使用壽命更長,效率更高,提高其經(jīng)濟(jì)性能,且減速器用于汽車中,能滿足對環(huán)境適應(yīng)能力較高的要求,減小了汽車運(yùn)行中出現(xiàn)故障的概率。從以上實(shí)例中可以得出在聯(lián)軸器的選擇上應(yīng)考慮以下幾項(xiàng)主要因素:
(1)根據(jù)聯(lián)軸器傳遞兩軸載荷的能力,一般情況下,在相同載荷下,彈性聯(lián)軸器比剛性聯(lián)軸器強(qiáng)。即彈性聯(lián)軸器在相同工作條件下所需的功率較小
(2)根據(jù)聯(lián)軸器工作轉(zhuǎn)速的大小和連接的兩軸的相對位移大小,當(dāng)多中聯(lián)軸器滿足其他工藝時(shí),可通過轉(zhuǎn)速選擇,不同的聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速不一樣,根據(jù)許用轉(zhuǎn)速的范圍選擇合適的聯(lián)軸器,當(dāng)兩軸間的對中精度要求較高時(shí),應(yīng)選用具有補(bǔ)償特點(diǎn)的聯(lián)軸器如輪胎聯(lián)軸器;
(3)根據(jù)聯(lián)軸器的工作環(huán)境選擇,當(dāng)工作時(shí),機(jī)床出現(xiàn)震動(dòng)現(xiàn)象則應(yīng)選擇較好的緩沖減振能力的聯(lián)軸器。當(dāng)機(jī)器工作在環(huán)境惡劣或環(huán)境多變的條件下時(shí),應(yīng)選用適應(yīng)環(huán)境能力較強(qiáng)的聯(lián)軸器如彈性塊聯(lián)軸器。
文章以汽車中減速器的聯(lián)軸器的分析為例,通過對在減速器中不同聯(lián)軸器實(shí)際工作條件下的不同現(xiàn)象進(jìn)行理論分析,認(rèn)真分析了兩種聯(lián)軸器的工作載荷,許用轉(zhuǎn)速,工作環(huán)境以及兩軸的相對位移大小,相比較選擇了輪胎聯(lián)軸器。從而也得出了影響聯(lián)軸器選擇的幾種主要因素。