联结器
有补偿两轴偏移能力的器具
联结器是一种能够将两根轴轴向连接起来并传递扭矩及运动的部件,具备一定补偿两轴偏移的能力。此外,联结器还应具有缓冲减震功能,以减少机械传动系统的振动和冲击负荷。
物理结构
联结器大致呈U形的叉形片簧,包含一对边件部分、一对弯曲部分、一对连接部分以及一个弧形部分。边件部分彼此平行排列。弯曲部分从边件部分延伸出来,使得夹层部分能够自由支撑安装在皮带轮上的第一杆件。每个夹层部分拥有一个与第一杆件的外圆周表面保持相同距离的内表面,以及位于内表面上并与第一杆件的外圆周表面接触的第一和第二凸起。
分类与特点
凸缘联结器
凸缘联结器,又称法兰联结器,通过螺栓连接两个凸缘式的半联结器,这两个半联结器分别通过键与两根轴相连,从而实现两根轴的连接和扭矩、运动的传递。凸缘联结器结构简单,易于制造,成本低廉,工作可靠性强,便于维护。它能够传递较大的扭矩,确保两根轴具有较高的对中精度,适用于负载稳定、高速或传动精度高的轴系传动。然而,凸缘联结器不具备径向、轴向和角向补偿的功能。若无法保证两根轴的对中精度,可能会缩短联结器的使用寿命,影响传动精度和效率,并导致振动和噪音。
滑块联结器
滑块联结器的结构类似于十字滑块联结器,但其中间的十字滑块为方形。通过中间滑块在两侧联结器端面上相应的径向槽内的滑动来实现半联结器的连接。滑块联结器噪音大,效率低,磨损速度快,一般情况下不建议使用,仅在转速极低的情况下才考虑使用。其型号为WH型。
链条联结器
链条联结器利用公共的链条,同时与两个齿数相同的并列链轮啮合。不同结构形式的链条联结器的主要区别在于所使用的链条类型。常见种类包括双排滚子链联结器、单排滚子链联结器、齿形联结器和尼龙链联结器。双排滚子链联结器的性能优于其他结构形式的联结器,具有结构简单、装卸方便的特点,在拆卸时不需移动被连接的两根轴,尺寸紧凑、重量轻、具有一定补偿能力,对安装精度要求不高,工作可靠,寿命长,成本低。主要型号包括GL型(无罩壳)和GLF型(带罩壳)。
齿式联结器
齿式联结器由齿数相同的内齿圈和带有外齿的凸缘半联结器等零件构成。外齿分为直齿和鼓形齿两种。鼓形齿是指将外齿制成球面,球心位于齿轮轴线上,齿侧间隙大于普通齿轮。鼓形齿联结器能够允许更大的角位移,改善齿的接触条件,提高传递转矩的能力,延长使用寿命。齿式联结器在工作时,两根轴会产生相对角位移,内外齿的齿面会周期性地沿轴向相对滑动,这会导致齿面磨损和功率损耗。因此,齿式联结器需要良好的润滑和密封状态。齿式联结器的径向尺寸较小,承载能力强,常用于低速重载工况下的轴系传动。高精度并经过动平衡处理的齿式联结器可用于高速传动。由于鼓形齿联结器的角向补偿能力大于直齿联结器,因此被广泛采用。
应用优势
联结器除了作为过载安全保护装置之外,还属于机械通用零部件领域,用于连接不同机构中的两根轴,使其共同旋转以传递扭矩。在高速重载的动力传动中,某些联结器还具有缓冲、减振和提升轴系动态性能的作用。联结器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴相连。一般动力机大多通过联结器与工作机相连,是机械产品轴系传动中最常用的连接部件之一。具体来说,联结器的优势包括:
1. 具有较高的弹性(低刚度,大柔度),当承受公称扭矩时,转角可达10度;当承受最大转矩时,转角可达25度。这种特性有助于降低轴系固有的振动频率,改变柴油机动力装置轴系的扭振特性,防止柴油机在所需转速范围内出现危险的共振转速。
2. 具有一定的阻尼减振特性,能够吸收部分振动能量,减少通过振点时的振动幅度,降低轴段扭振应力。
3. 能够吸收和降低柴油机输出转矩的波动,对于配备减速齿轮箱的柴油机动力装置,能够减少变动转矩时对齿轮面的敲击,延长齿轮的使用寿命。
4. 能够补偿轴线偏移,无论是在扭转方向还是在轴向、径向和角向上都有很高的弹性。安装时容易对中,能够补偿安装后船体、机座变形所产生的误差,保障柴油机和轴系的正常运行。
5. 能够实现机座减振和隔绝固体声及绝缘电流。当柴油机配备了减振机座后,它与轴系之间会产生相对振动。只有安装了在轴向、径向、角向三个方向上都具有弹性的弹性环联结器,才能够在主机下方安装减振机座,并且还能隔绝固体声,降低噪声。由于弹性环联结器采用了天然橡胶构件,其绝缘性能良好,能够防止轴向电流。
主要用途
联结器主要用于连接同轴向的两根轴,使它们共同转动并传递运动和转矩。此外,联结器还可以实现轴与轴之间的连接和分离,从而控制动力的传递和中断。考虑到制造和安装过程中的误差,以及受载时零部件的弹性变形和温差变形的影响,安装后主动轴与从动轴的两轴线难免会出现相对偏移。因此,一些联结器还具有一些补偿两轴偏移的能力。
参考资料
目录
概述
物理结构
分类与特点
凸缘联结器
滑块联结器
链条联结器
齿式联结器
应用优势
主要用途
参考资料