膜片聯(lián)軸器這種特性有點(diǎn)像波紋管聯(lián)軸器,實(shí)際上聯(lián)軸器傳遞扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄,所以當(dāng)相對(duì)位移荷載產(chǎn)生時(shí)它很容易彎曲,因此可以承受高達(dá)1.5度的偏差,同時(shí)在伺服系統(tǒng)中產(chǎn)生較低的軸承負(fù)荷。膜片聯(lián)軸器常用于伺服系統(tǒng)中,膜片具有很好的扭矩剛性,但稍遜于波紋管聯(lián)軸器。另一方面,膜片聯(lián)軸器非常精巧,如果在使用中誤用或沒(méi)有正確安裝則很容易損壞。所以偏差在聯(lián)軸器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的承受范圍之內(nèi)是非常的。
膜片聯(lián)軸器由于種種原因使其質(zhì)心或慣性主軸與其加轉(zhuǎn)軸線不重合,在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生不平衡離心慣性力、離心慣性偶力和動(dòng)撓度(振型)的現(xiàn)象,稱為轉(zhuǎn)子的不平衡現(xiàn)象,這種不平衡現(xiàn)象必然引起軸系的振動(dòng),從而影響機(jī)器的正常工作和使用壽命,因而對(duì)其加以重視。不平衡的程度(不平衡量U)通常用轉(zhuǎn)子的質(zhì)量m和質(zhì)心到轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸線距離r的乘積mr來(lái)表達(dá),稱為質(zhì)徑積。也有用單位質(zhì)量的質(zhì)徑積來(lái)表達(dá)的,稱為偏心距e(不是幾何意義上的偏心。)質(zhì)徑積mr是一個(gè)與轉(zhuǎn)子質(zhì)量有關(guān)的相對(duì)量,而偏心距e是一個(gè)與轉(zhuǎn)子質(zhì)量無(wú)關(guān)的量。前者比較直觀,常用于具體給定轉(zhuǎn)子的平衡操作,后者用于衡量轉(zhuǎn)子平衡的優(yōu)劣或檢測(cè)平衡精度,膜片聯(lián)軸器的平衡等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)即按e來(lái)評(píng)定。對(duì)于撓性轉(zhuǎn)子則用振型偏心距(第n階振型)en=Un/mn,Un、mn分別為第n階振型和階模態(tài)質(zhì)量。
一般情況下聯(lián)軸器與軸的連接都是用鍵傳動(dòng),而且鍵都是國(guó)標(biāo)的。電機(jī)軸與聯(lián)軸器可選過(guò)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(jī)軸的肩位或選用緊定螺釘固定,簡(jiǎn)單的說(shuō):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(guò)過(guò)盈配合來(lái)定位,尤其是大型轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,對(duì)過(guò)盈量的控制要求很高。這里就列出來(lái)供大家參考:
1、脹緊套(ZJM脹緊套聯(lián)結(jié)單膜片聯(lián)軸器):通過(guò)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(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)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。
2、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。
3、定位螺絲:兩個(gè)定位螺絲間隙90o對(duì)所固定的軸進(jìn)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(huì)造成聯(lián)軸器軸心的損傷或拆卸困難。
4、鍵槽型:這種類型與緊固螺栓型一樣,是傳統(tǒng)的固定方式,適合較高扭力矩的傳動(dòng)。為防止軸向移動(dòng),通常與緊固螺栓型、夾持型并用。
5、鍵槽型(DJM膜片彈性聯(lián)軸器):其鍵寬及鍵槽由國(guó)標(biāo)GB/T1095-2003規(guī)定,同時(shí)有較松鍵連接、一般鍵連接、較較緊鍵連接三個(gè)不同的公差范圍可選擇適合高扭矩的傳動(dòng),為防止軸向滑動(dòng),通常與定位螺絲固定和夾緊螺絲固定并用。
6、緊固螺栓形:這種低成本類型是傳統(tǒng)的固定方式。然而,螺栓的前端與軸心直接接觸,可能會(huì)造成軸心的損傷或拆卸困難。
7、D字孔型:通常情況下,如果電機(jī)的軸是成D字型,如果定位螺絲無(wú)法固定的情況下,可以將聯(lián)軸器的孔處理成對(duì)應(yīng)電機(jī)軸大小的D型孔,配合定位螺絲固定,就不用擔(dān)心打滑了
8、夾持型:利用沉頭螺栓擰緊的力量來(lái)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(huì)造成軸心的損失。
9、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(huì)造成軸心的損壞,是一種很常用的固定方式。
10、分離型:分離型的特點(diǎn)是具有全部分開的軸套。可以不用移動(dòng)您的裝置而達(dá)到固定、拆卸方便的目的。
膜片聯(lián)軸器的選擇要領(lǐng):
1、容許額定扭矩-是膜片聯(lián)軸器實(shí)際使用時(shí)承受的扭矩容許值。
2、容許大扭矩-是膜片聯(lián)軸器使用時(shí)損壞的大臨界值。
3、容許高轉(zhuǎn)速-需要在選型時(shí)確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速在此范圍內(nèi)。
4、容許偏心-兩軸的軸心平行偏差的容許值。
5、容許偏角-兩軸之間形成的相互角度容許值。
6、容許軸向偏差-兩軸軸向移動(dòng)的位移容許值。
膜片聯(lián)軸器不可避免地存在軸向偏離、角向不對(duì)中、徑向不對(duì)中等安裝誤差,下面分析各種安裝誤差對(duì)膜片聯(lián)軸器力學(xué)性能的影響。設(shè)膜片聯(lián)軸器軸向誤差ΔKa為3mm,徑向誤差ΔKr為0.15mm,角向誤差ΔKw為0.5°,軸向和角向安裝誤差對(duì)膜片聯(lián)軸器的綜合位移影響較大,而徑向誤差對(duì)綜合位移影響相對(duì)較小。由于膜片聯(lián)軸器等效應(yīng)力大值出現(xiàn)在外圈螺栓處,主要由螺栓預(yù)緊力引起的,安裝誤差對(duì)等效應(yīng)力大值影響較小,但安裝誤差對(duì)膜片組等效應(yīng)力及其分布規(guī)律有較大影響。
(1)軸向偏離、徑向不對(duì)中、角向不對(duì)中等安裝誤差對(duì)膜片組的綜合位移和等效應(yīng)力有較大影響,其中角向誤差的影響大,安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制角向誤差。
(2)考慮螺栓預(yù)緊力、扭矩、離心力等載荷,建立了膜片聯(lián)軸器計(jì)算模型,通過(guò)接觸有限元分析,了安裝誤差對(duì)膜片聯(lián)軸器力學(xué)性能的影響規(guī)律。
(3)各膜片的等效應(yīng)力值相差較大,兩端膜片應(yīng)力大,中間膜片依次減小且分布較均勻,離心力對(duì)膜片應(yīng)力影響較為明顯。