弹性联轴器的结构特点和技术优势

发布时间：2018-11-24

弹性联轴器由于具有径向尺寸和转动惯量小，无间隙，减振、缓冲效果好，轴向、径向和角向补偿等优点，被广泛应用于冶金、石油、化工、起重等行业，特别是具有频繁起动、正反转的中高速工况。梅花弹性联轴器具虽然有良好的不对中补偿能力，但是联轴器的不对中仍然会对转子和轴承系统产生附加作用力和附加力矩，而这些附加作用力往往会带来严重的后果。

随着技术的进步，转子系统逐渐向着高速、重载的方向发展，人们己经认识到了联轴器不对中问题的严重性，很多学者展开相关理论和试验研究，不过主要集中于鼓形齿式联轴器和膜片式联轴器，对于弹性联轴器的不对中研究还鲜见于各类文献。弹性联轴器含有预压橡胶的弹性化合物，可提供额外强度，延长使用寿命。该联轴器可容纳所有类型偏差。轮毂材质为铝合金，既轻巧又蚀。其中橡胶成分主要用于减震，使动力传输流畅、安静，从而保护驱动力以及驱动机器。

弹性联轴器不对中包括3种类型：平行不对中，角度不对中和综合不对中。本文将针对弹性联轴器的平行不对中问题展开理论探索。

弹性联轴器主要通过两半联轴器的凸齿和梅花形弹性体的啮合传递转矩。凸齿和弹性体之间没有间隙，当两转子轴线相对偏移时，弹性元件发生相应的变形，起到自动补偿的作用。

由于弹性联轴器在回转过程中，相对偏移方向和偏移量5对于每个弹性体会周期性的变化，不便于进行力学分析，我们采取了将相对偏移量沿着弹性体中心和回转中心连线的方向、沿着弹性体中心。

弹性联轴器动力特性实验在由交流电动机、增速器、平台及电气控制系统组成的旋转实验器上进行。整个弹性联轴器动力特性实验系统，增速器和弹性联轴器间采用尼龙绳连接，这种尼龙绳本身也是一种弹性联轴器，起着传递扭矩和保护实验系统的作用，只不过所传递的扭矩有限。弹性联轴器是通过套齿花键的加工以及装配，来弹性轴与转接套齿间的套齿花键连接为松动连接的。实验系统的测量系统包括弹性联轴器的转速测量、轴承的温度测量和系统的动态特性测量，其中动态特性测量包括支座的振动加速度测量和弹性轴的位移测量。沿弹性联轴器的轴向布置多个电涡流式位移传感器，测量各测点挠度随转速的变化。在支承试验器转子系统的两个支座上安装加速度传感器，测量支座的振动加速度随转子系统旋转速度的变化。转速和温度测量分别是通过光电传感器和焊接在轴承外环上的热电偶实现的。

弹性联轴器结构特点：

1、两个半联轴节凸缘的外缘和外套的内缘制成半径相同的半元形凹槽，组合成柱销孔，以嵌入柱销。主动轴半联轴节通过柱销，带动外套，外套通过柱销带动从动轴半联轴节转动，以传递扭矩。传递转矩大，在相同转矩时回转直径大多数比齿式联轴器小，体积小，质量轻，可部分代替齿式联轴器。

2、与齿式联轴器相比，结构简单，组成零件较少，制造较方便，不用齿轮加工机床。

3、工作温度-20~+70℃

4、尼龙柱销为自润材料，不需润滑，不仅节省润滑油，而且净化工作环境。

5、不适于噪声要求从严控制部位减振动能差，噪声较大。

6、可以使用胀套（锁紧盘）连接。

7、维修方便，寿命较长，拆下档板即可换尼龙柱销。

8、联轴器的轴孔和键槽型式及尺寸，标记方法符合GB/T3852-1997《联轴器轴孔和联结型式及尺寸》的规定。

弹性联轴器的技术优势：

1、干式联轴器，无需润滑

弹性联轴器依靠金属膜片来传递扭矩并吸收由不对中引起的变形，零部件之间没有相对运动，没有摩擦磨损，因而不需要润滑，符合流程设备无油化发展方向。齿式联轴器是刚性可移式联轴器，它靠齿面之间的相对滑移来补偿两轴的不对中，因此齿式联轴器要润滑，而且润滑条件是决定齿式联轴器工作好坏的关键。特别是在高速运转时显得为突出，如在离心力的作用下，油的分离、泄漏等，以及润滑油的选择，往往因润滑设计用的是被连接机器的轴承润滑油，而不是承载能力合适的齿轮润滑油。因此，高速运转的齿式联轴器的润滑问题尤为突出。另一方面，齿面相对滑移产生的磨损又会造成油泥和不平衡等一系列问题。所以，虽然齿式联轴器曾经是高速大功率应用的选择，但随着弹性联轴器的出现和发展，齿式联轴器逐步淡出了。

2、全金属结构，传扭能力大，使用寿命长

弹性联轴器采用金属膜片作为弹性元件，，传递载荷能力大，而且整个产品中不存在非金属件，没有老化问题，使用寿命长，而且适用于苛刻的使用环境。这是非金属弹性元件联轴器的。

3、补偿不对中能力大，安装找正方便

弹性联轴器采用奥氏体不锈钢膜片，可以在传扭的同时承受较大的变形，从而补偿两轴的不对中。非金属弹性联轴器受非金属弹性元件低强度和易老化的制约，不仅寿命短，而且补偿能力小。齿式联轴器受齿面相对滑移速度和润滑条件的制约俱资料介绍，齿面的相对滑移速度应不大于0.12m/s角向补偿能力很小。因此，非金属弹性联轴器和齿式联轴器安装找正要求较高。一旦不对中超出许可范围，就会造成联轴器的失效。

4、轴向和角向刚度低，对设备影响小

弹性联轴器采用很薄的金属膜片作为弹性元件，角向和轴向刚度低，因而附加轴向力和附加弯矩很小。由于联轴器齿面可相对滑移，所以人们往往觉得齿式联轴器能够补偿大的角向和轴向不对中，而不会给机组附加影响。事实上，这种想法是错误的。弹性联轴器在受载后由于摩擦和两轴的不对中会对轴和轴承产生很大的附加轴向力和附加弯矩。