離心泵聯(lián)軸器類型與應(yīng)用
作者：離心泵 來源：聯(lián)軸器 發(fā)布時(shí)間：2020-12-08
離心泵是利用離心力作用完成輸送，離心泵葉輪通過電機(jī)傳送到聯(lián)軸器，泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇，用來連接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動(dòng)常用的連接部件。20世紀(jì)后期國內(nèi)外聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)如何從品種甚多、性能各異的各種聯(lián)軸器中選用能滿足機(jī)器要求的聯(lián)軸器，對多數(shù)設(shè)計(jì)人員來講，始終是一個(gè)困擾的問題。常用聯(lián)軸器有膜片聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器，梅花聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，鼓形齒式聯(lián)軸器，萬向聯(lián)軸器，安全聯(lián)軸器，彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器分類
一、剛性固定式——套筒聯(lián)軸器
1.組成：套筒+聯(lián)接零件（鍵或銷釘傳遞轉(zhuǎn)矩），套筒材料：35 或 45鋼。
2.特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，成本低。
3.應(yīng)用：載荷不大，工作平穩(wěn)，兩軸嚴(yán)格對中處，在機(jī)床工業(yè)中廣泛應(yīng)用。
剛性固定式——凸緣聯(lián)軸器
1.組成：兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器，分裝在兩軸端，靠螺栓聯(lián)接傳遞轉(zhuǎn)矩。
2.原理：鉸制孔螺栓連接——靠螺栓受擠壓和剪切傳遞轉(zhuǎn)矩；普通螺栓連接——靠凸緣接合面上的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。
3.材料：HT200——用于轉(zhuǎn)矩中等以下，v ≤35m/s；ZG270-500或35鋼——用于重載，v 高的場合。
4.特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，對中較可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩大，但不消振。
5.應(yīng)用：轉(zhuǎn)速低，軸剛性大，載荷平穩(wěn)，兩軸嚴(yán)格對中，無沖擊的場合。
總結(jié)：對于剛性固定式聯(lián)軸器，由于制造安裝誤差，軸變形及溫度變化等原因，使兩軸不能保證嚴(yán)格對中，而存在不同程度的偏移或偏斜。若用剛性聯(lián)軸器將引起附加動(dòng)載荷，要求聯(lián)軸器或離合器從結(jié)構(gòu)上適應(yīng)各種形式的偏移，以保證正常工作。
二、剛性可移式——齒輪聯(lián)軸器
1.組成：兩個(gè)帶外齒的半聯(lián)軸器1＋兩個(gè)帶內(nèi)齒的外殼3＋聯(lián)接螺栓5， 靠內(nèi)外齒嚙合傳遞 轉(zhuǎn)矩。
2.特點(diǎn)：
①齒形為漸開線，α＝20°，一般Z=30~80；
②外齒齒頂承橢球面，且與內(nèi)齒嚙合后有適當(dāng)?shù)捻斚逗蛡?cè)隙∴允許較大的綜合偏移；
③外殼內(nèi)貯油，以便潤滑嚙合齒輪；
④因嚙合傳動(dòng)，傳遞轉(zhuǎn)矩大；
⑤制造困難，成本高。
3.材料：45鍛鋼或鑄鋼，HB≥250；外殼HB≥290。
4.應(yīng)用：重型機(jī)械，允許 △y＝2.4~6.3mm，△α＜3°。因計(jì)算困難，一般根據(jù)轉(zhuǎn)矩查標(biāo)準(zhǔn)，選取合適的尺寸。
三、剛性可移式——萬向聯(lián)軸器
雙萬向聯(lián)軸器
1.組成：兩個(gè)叉形接頭1、3 ＋ 中間十字軸2 ＋ 軸銷(在十字軸里) ——構(gòu)成可動(dòng)的聯(lián)接。
2.特點(diǎn)：
①允許兩軸間有較大的角偏移，αmax=35°～45°(但α↑η↓)；
②運(yùn)轉(zhuǎn)中α變化也能工作，但瞬時(shí)傳動(dòng)比變化，且ω1≠ω2；
③徑向尺寸小。
3.缺點(diǎn)：當(dāng)主動(dòng)軸角速度ω1為常數(shù)時(shí)，從動(dòng)軸的角速度ω3在一定范圍內(nèi)(ω1cosα≤ω3 ≤ω1/cosα)變化，→引起附加動(dòng)載荷。
4.材料：合金鋼 40Cr，20Cr等。
5.應(yīng)用：機(jī)床、汽車、工程機(jī)械等設(shè)備中。
總結(jié)：
以上各種聯(lián)軸器的共同特點(diǎn)：
1.剛性零件，缺乏緩沖吸振能力。
2.有相對滑動(dòng)的零件,磨損↑間隙↑,當(dāng)載荷、速度變化時(shí),引起沖擊。
3.零件間的摩擦阻力隨載荷的增加而增加，當(dāng)阻力達(dá)到一定程度時(shí)，零件移動(dòng)困難→附加動(dòng)載荷。
要求這類聯(lián)軸器摩擦表面硬度高，且需潤滑以減少摩擦阻力。
四、金屬彈性聯(lián)軸器——膜片聯(lián)軸器
1.組成：兩半聯(lián)軸器 ＋ 一疊簧片(6組徑向放置)＋聯(lián)接螺栓 ＋外輪；簧片一端固定在輪轂中，另一端嵌在外輪的楔槽中。
2.特點(diǎn)：彈性高,阻尼值大,傳遞T大,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,不受溫度、灰塵等環(huán)境影響。允許△y＝0.45~1mm, △x=1.5~5mm, △α=0.2°。
3.應(yīng)用：載荷變動(dòng)較大,易發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的軸系,如高速大功率柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)組中。
4.特性：
聯(lián)軸器受T后，被聯(lián)接兩軸將因彈性元件的變形而產(chǎn)生相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)角φ；
定剛度—φ與T成正比關(guān)系的彈性元件為定剛度；
變剛度—φ與T不成正比的為變剛度；
金屬材料的彈性元件由于其結(jié)構(gòu)不同，可有變剛度的與定剛度的兩種。
五、剛性可移式——滑塊聯(lián)軸器
滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)
1.組成：兩個(gè)端面開凹槽的半聯(lián)軸器 ＋ 一個(gè)兩面有凸牙(榫)的浮動(dòng)盤，凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對位移。
2.特點(diǎn)：浮動(dòng)盤中心的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓，其直徑等于兩軸的偏心距e =△y，在兩軸有相對位移情況下工作時(shí)，中間盤會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，從而增大動(dòng)載荷及磨損。因此選用時(shí)應(yīng)注意其工作轉(zhuǎn)速不得大于規(guī)定值。
3.材料：兩半聯(lián)軸器——45鋼或ZG310-570（大尺寸用）；中間浮動(dòng)盤——45鋼，表面淬火。
4.應(yīng)用：徑向偏移△y較大，T大，無沖擊，低速傳動(dòng)的兩軸聯(lián)接。允許 nmax =100~250r/min ， △y≤0.04d , △α≤30′
(3)金屬彈性聯(lián)軸器——蛇形聯(lián)軸器
六、蛇型彈簧聯(lián)軸器的特點(diǎn)
優(yōu)越的扭轉(zhuǎn)緩沖性能
Lovejoy蛇型彈簧聯(lián)軸器系列產(chǎn)品具有30%以上的優(yōu)良減振能力，加上其優(yōu)越的緩沖性能，能夠有效保護(hù)驅(qū)動(dòng)裝置與被驅(qū)動(dòng)裝置，延長設(shè)備的使用壽命。
-良好的彌補(bǔ)位移偏差的能力
蛇型彈簧的高彈性特征使其在動(dòng)力傳輸時(shí)通過彈簧的伸展來吸收沖擊力、補(bǔ)償偏差。有利于減少?zèng)_擊負(fù)荷和集中應(yīng)力。
-特殊設(shè)計(jì)以保證彈簧的長壽命
采用U型的轂齒，運(yùn)行時(shí)聯(lián)軸器的彈簧能夠漸進(jìn)式地與轂齒貼合，這樣當(dāng)聯(lián)軸器負(fù)荷增大時(shí)，彈簧與轂齒的接觸面積更多，因此能夠傳遞更高的扭矩并將摩擦應(yīng)力分散在更大的范圍里，降低了局部摩擦應(yīng)力。
此外U型轂齒凹槽也能夠容納更多潤滑劑，從而也提高了彈簧的使用壽命。Lovejoy蛇型彈簧聯(lián)軸器系列產(chǎn)品功能齊全，能夠滿足各種場合。有水平型（H型）、垂直型（V型）以及中間加長型等多種設(shè)計(jì)、各種尺寸可供選擇。
2.蛇型彈簧聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)
-全金屬撓性聯(lián)軸器，在動(dòng)力傳輸系統(tǒng)受到振動(dòng)與沖擊時(shí)給予保護(hù)。
-錐形彈簧鎖緊裝置設(shè)計(jì)提供優(yōu)越的扭轉(zhuǎn)緩沖。
-高彈性，鈍化處理的合金剛彈簧和高精度的加工，以保證產(chǎn)品高性能和長壽命。
-減振能力30%以上，給驅(qū)動(dòng)和被驅(qū)動(dòng)裝置提供安全保護(hù)。
-安裝、維修方便，為減少勞動(dòng)力和降低停機(jī)時(shí)間。
-有水平分型和垂直分型兩種設(shè)計(jì)，以滿足各種應(yīng)用需要。
-水平分型適用于安裝空間有一定要求的場合，彈簧拆裝非常方便，外殼由鈍化鑄鋁制作。
-垂直分型適用于高轉(zhuǎn)速場合，有更好的性能，外殼由模鍛鋼壓制而成。
-1000系列產(chǎn)品能與滿足各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的其他產(chǎn)品直接替換。
-可為泵等產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)的簡便脫卸式加長段。
-樂兆為鎖緊式彈簧提供5年的潤滑質(zhì)量保證。
-有多種不同品牌的油脂可供選擇。
-大扭矩435000Nm，提高轉(zhuǎn)速6000RPM。
-大開孔尺寸450mm。
-有多種軸孔組合可供選擇。
總結(jié)：
非金屬材料的彈性元件都是變剛度的，常用非金屬材料的剛度多隨載荷的增大而增大，故緩沖性好，特別適用于工作載荷有較大變化的機(jī)器。
