膜片聯(lián)軸器的載荷作用及安全運行

發(fā)布時間：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補(bǔ)償所聯(lián)結(jié)兩軸的相對位移，是一種的金屬彈性元件撓性聯(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)軸器具有不用潤滑，結(jié)構(gòu)緊湊，，使用壽命長，無旋轉(zhuǎn)間隙，不受溫度和油污影響，耐酸、耐堿、等特點；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；被廣泛用于水泵、壓縮機(jī)、直升機(jī)、汽輪機(jī)等機(jī)械傳動系統(tǒng)。膜片聯(lián)軸器與齒輪聯(lián)軸器相比，沒有相對滑動、密封，無噪聲：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，對于該型膜片組，主、從動螺栓間的負(fù)荷通過一段曲梁傳遞，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稱軸上，從而避免了在局部出現(xiàn)危險應(yīng)力的可能。

聯(lián)軸器是用來聯(lián)結(jié)兩軸使其一同旋轉(zhuǎn)并且在主、從動軸之間傳遞的運動和力的機(jī)械機(jī)構(gòu)。在工作過程中，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，從動軸端部會產(chǎn)生周期性的軸向位移，當(dāng)軸向位移達(dá)到較大值時，在膜片組與主動軸連接的螺栓處產(chǎn)生的彎矩較大。為計算此彎矩，作以下假設(shè)：1、墊圈夾緊力足夠，膜片與主動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，取膜片的1/3為研究對象，把膜片通過螺栓與主動軸連接的部分視為固定端，與從動軸連接的部分視為受力的一端。

不對中是旋轉(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中因素有關(guān)。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)不對中后，在其運動過程中將產(chǎn)生一系列的不利于設(shè)備運行的動態(tài)效應(yīng)，如引起設(shè)備的振動、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。因此研究不對中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特征，對于識別和掌握機(jī)組的運行狀態(tài)具有重要的現(xiàn)實意義。

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不對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)不對中包括聯(lián)軸器不對中、軸承的不同心和轉(zhuǎn)子的初始彎曲等，如從不對中的形式上看又可以分為角度不對中、平行不對中和綜合不對中。

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

在實際工程中，不對中狀態(tài)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)常見，同時轉(zhuǎn)子故障的60%與不對中有關(guān)回。轉(zhuǎn)子的不對中包括軸承不對中和軸系不對中兩種情況。軸徑在軸承中的偏斜稱為軸承不對中，軸承不對中本身不會產(chǎn)生振動，它主要影響軸承油膜的性能。機(jī)組各轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)時，如果軸線不處在同一直線上，就稱為軸系不對中。通常說的不對中多指軸系不對中。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)出現(xiàn)不對中后，會產(chǎn)生軸向和徑向交變力，引起軸向和徑向振動，因此在其運動過程中將產(chǎn)生一系列的不利于設(shè)備運行的動態(tài)效應(yīng)，如引起設(shè)備的振動、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。因此研究不對中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特征，對于機(jī)組的運行具有重要意義。

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補(bǔ)償所聯(lián)結(jié)兩軸的相對位移，膜片不受溫度和油污影響，具有耐酸、耐堿、的特點，適用于高溫高速有腐蝕介質(zhì)工況環(huán)境的軸系傳動，是我國推廣的聯(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，請進(jìn)行調(diào)整軸心偏差在對應(yīng)的產(chǎn)品目錄下的容許值范圍內(nèi)。

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

3.為了延長聯(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。然后檢查兩個半聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)孔直徑和長度是否同原動機(jī)、工作機(jī)的直徑和軸伸長度尺寸相符。一般選型時，讓原動機(jī)和工作機(jī)端半聯(lián)軸節(jié)長度小于其軸伸長度10—30mm為好。

5.為了便于安裝， 好是將兩個半聯(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)測出3--4點的讀數(shù)取平均值，及加長段與兩個膜片組實測尺寸之和，兩者誤差控制在0—0.4mm范圍之內(nèi)。

6.找正：用百分表檢測兩半聯(lián)軸節(jié)法蘭盤端面和外圓跳動，當(dāng)法蘭盤外圓小于250mm時跳動值應(yīng)不大于0.05mm；當(dāng)法蘭盤外圓大于250mm時，跳動值應(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)動自如無別勁為好。

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

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