橡膠塊截面形狀尺寸對聯(lián)軸器剛度特性的影響

發(fā)布時間：2019-06-28

1橡膠塊結(jié)構(gòu)對剛度的影響
在膜片橡膠聯(lián)軸器中設置橡膠件結(jié)構(gòu)，主要是為了滿足減振、隔離噪聲的需求，同時也是為了降低金屬膜片聯(lián)軸器的剛度特性。因此，分析研究橡膠塊結(jié)構(gòu)對整個聯(lián)軸器剛度特性的影響程度。只有在確定橡膠塊結(jié)構(gòu)對聯(lián)軸器剛度性能影響較大的前提下，進一步改進橡膠塊截而形狀尺寸對降低整個聯(lián)軸器剛度才有實質(zhì)意義。
在上節(jié)中已經(jīng)給出了有橡膠塊的端而連接型聯(lián)軸器，因此在木節(jié)中主要分析研究金屬膜片聯(lián)軸器(圖8)的剛度特性。兩組分析模型中，金屬膜片結(jié)構(gòu)參數(shù)及施加的邊界條件相同。
橡膠塊的設置對降低膜片橡膠聯(lián)軸器徑向剛度具有非常明顯的作用，在承受額定的徑向負載時，膜片橡膠聯(lián)軸器的位移是金屬膜片聯(lián)軸器的~2.5倍；而橡膠塊的使用對金屬膜片聯(lián)軸器的軸向剛度的影響較小。因此可以認為，進一步優(yōu)化完善橡膠塊的結(jié)構(gòu)參數(shù)對降低整個聯(lián)軸器的徑向剛度具有實質(zhì)性作用。
2橡膠塊截面形狀尺寸對膜片橡膠聯(lián)軸器剛度的影響
在膜片聯(lián)軸器外形尺寸(長度L和外徑D)基木確定的情況下，通過改變橡膠塊的長度(軸向尺寸)及厚度尺寸(徑向尺寸)，研究這兩個參數(shù)變化對聯(lián)軸器剛度特性的影響，以期進一步降低徑向剛度。橡膠塊截而形狀尺寸的優(yōu)化主要包括兩個內(nèi)容：l)改變橡膠塊截而的夾角，分析其對徑向剛度的影響；2)改變橡膠塊的內(nèi)徑尺寸，分析其對徑向剛度的影響。
2.1截面夾角大小對膜片橡膠聯(lián)軸器剛度的影響
在保持結(jié)構(gòu)整體尺寸及負載工況相同的條件下，選取了兩個不同夾角橡膠塊的膜片橡膠聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，研究橡膠塊的不同夾角對剛度的影響。
分析表明：1)在保持橡膠塊內(nèi)外徑尺寸不變的條件下，聯(lián)軸器的徑向剛度和軸向剛度隨著橡膠塊夾角的減小而增大；2)夾角變化對聯(lián)軸器徑向剛度的影響為明顯。
2.2截面的內(nèi)徑尺寸對膜片橡膠聯(lián)軸器剛度的影響
在其它結(jié)構(gòu)參數(shù)保持不變的條件下，分析了橡膠塊內(nèi)徑尺寸的改變對聯(lián)軸器剛度性能的影響情況。
1)在保持橡膠塊外徑、長度及截而夾角不變的條件下，膜片橡膠聯(lián)軸器的徑向剛度隨著橡膠塊內(nèi)徑的減小而增大；2)膜片橡膠聯(lián)軸器的軸向剛度隨著橡膠塊內(nèi)徑的增加而增加。
一般情況下聯(lián)軸器與軸的連接都是用鍵傳動，而且鍵都是國標的。電機軸與聯(lián)軸器可選過渡配合或緊配合作軸向固定。軸向固定可將聯(lián)軸器打到電機軸的肩位或選用緊定螺釘固定，簡單的說：有兩種方法，有的是在半聯(lián)軸器上開孔攻絲，加定位螺釘；而有些是通過過盈配合來定位，尤其是大型轉(zhuǎn)動設備，對過盈量的控制要求很高。這里就列出來供大家參考：
1、鍵槽型(DJM膜片彈性聯(lián)軸器)：其鍵寬及鍵槽由國標GB/T1095-2003規(guī)定，同時有較松鍵連接、一般鍵連接、較較緊鍵連接三個不同的公差范圍可選擇適合高扭矩的傳動，為防止軸向滑動，通常與定位螺絲固定和夾緊螺絲固定并用。
2、緊固螺栓形：這種低成本類型是較傳統(tǒng)的固定方式。然而，螺栓的前端與軸心直接接觸，可能會造成軸心的損傷或拆卸困難。
3、D字孔型：通常情況下，如果電機的軸是成D字型，如果定位螺絲無法固定的情況下，可以將聯(lián)軸器的孔處理成對應電機軸大小的D型孔，配合定位螺絲固定，就不用擔心打滑了
4、夾持型：利用沉頭螺栓擰緊的力量來使夾縫收縮，而將軸心緊緊夾持住。固定和拆卸方便，而且不會造成軸心的損失。
5、夾緊螺絲：利用內(nèi)六角螺栓擰緊的力量，使狹縫收縮，而將軸心緊緊夾持住。這種方式固定及拆卸方便，而且不會造成軸心的損壞，是一種很常用的固定方式。
6、分離型：分離型的特點是具有分開的軸套?？梢圆挥靡苿幽难b置而達到固定、拆卸方便的目的。
7、脹緊套(ZJM脹緊套聯(lián)結(jié)單膜片聯(lián)軸器)：通過擰緊聯(lián)軸器端面的四顆定位螺絲壓迫帳套方式脹緊固定，適用于一些扭力大的步進電機和伺服電機的聯(lián)結(jié)固定，如脹套膜片聯(lián)軸器、脹套梅花聯(lián)軸器、脹套波紋管聯(lián)軸器等。
8、半分離型：這種類型一邊為夾持型軸套，另一邊則采用分離型軸套。先將一邊軸心固定在夾持型軸套后，再將裝置端的軸心安裝在分離型的軸套中。
9、定位螺絲：兩個定位螺絲間隙90o對所固定的軸進行鎖緊，傳統(tǒng)的固定方式，由于螺絲的前端與軸心接觸，可能會造成聯(lián)軸器軸心的損傷或拆卸困難。
10、鍵槽型：這種類型與緊固螺栓型一樣，是較傳統(tǒng)的固定方式，適合較高扭力矩的傳動。為防止軸向移動，通常與緊固螺栓型、夾持型并用。
結(jié)論
1)在橡膠塊截而形狀相同或相近條件下，端而連接型膜片橡膠聯(lián)軸器的徑向剛度小于徑向連接型膜片橡膠聯(lián)軸器的徑向剛度，但其軸向剛度略大。
2)對于相同的膜片組結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù)，橡膠塊的設置使用對此類聯(lián)軸器徑向剛度的降低有明顯的效果。在徑向載荷到達其額定值時，膜片橡膠聯(lián)軸器的位移約是金屬膜片聯(lián)軸器的2.5倍。同時，橡膠塊的使用對膜片聯(lián)軸器的軸向剛度基木沒有影響。
3)當保持膜片橡膠聯(lián)軸器其它結(jié)構(gòu)參數(shù)不變，僅改變橡膠塊的夾角時，聯(lián)軸器的徑向及軸向剛度都隨著橡膠塊夾角的增大而增大；當只改變橡膠塊的內(nèi)徑時，聯(lián)軸器的徑向剛度隨著橡膠塊內(nèi)徑的增大而減小，而軸向剛度的變化趨勢則與徑向剛度相反。